ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 1
ročník 5
cena 2,5 €
číslo 2/2010
HORĽAVINA A POPOL
v sušine vybraných biopalív
Energetické plodiny
– nový smer poľnohospodárskej výroby
BIOPLYN Z POĽNOHOSPODÁRSKEJ
BIOMASY
– efektívny energonosič
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 2
INREN – Inteligentné využívanie
obnoviteľných zdrojov energie
Bratislava, máj 2010 – Dňa 21. mája 2010 bola podpísaná Zmluva o financovaní projektu INREN z prostriedkov Európskeho fondu pre regionálny rozvoj (EFRR). Päť partnerských organizácií zo
Slovenska a Rakúska pripravilo spoločný projekt cezhraničnej spolupráce INREN – Inteligentné využívanie energie v rakúsko-slovenskom hraničnom regióne so zameraním na eko energiu. Prostredníctvom aktivít navrhnutých v projekte sa partneri snažia pomôcť dosahovaniu záväzkov EÚ a Slovenska do roku 2020, výlučne s pomocou využitia potenciálu obnoviteľných zdrojov v hraničnom regióne a propagáciou existujúcich úspešných realizácií.
Na rakúskej strane sa projekt zameriava na región Römerland
Carnuntum. Vedúci partner projektu Energiepark Bruck an der
Leitha sa v tomto modelovom regióne pokúsi optimalizovať výrobu elektrickej energie na 100% z obnoviteľných zdrojov s ohľadom na spotrebu tohto regiónu.. Región by sa tak stal plne energeticky sebestačný.
V rámci projektu bude v meste Malacky prebiehať analýza a
vyhodnotenie potenciálu pre využívanie obnoviteľných zdrojov
energie. Partneri TSÚP Rovinka a Agrar Plus využijú svoje dlhoročné skúsenosti pri overení potenciálu pre biomasu a výrobu
bioplynu. Súbežne s analýzou potenciálu bude prebiehať aj stanovenie aktuálnej energetickej spotreby mesta Malacky a navrhnú
sa opatrenia na zvýšenie energetickej efektívnosti.
Súčasťou projektu INREN je aj realizácia pilotného projektu. V
meste Malacky je v súčasnosti prevádzkovaná športová hala Malina, ktorej súčasťou je aj krytý bazén. Vykurovanie a príprava teplej vody sú zabezpečené prostredníctvom kotolne na zemný
2
plyn. Po realizácií projektu by časť prípravy teplej vody na seba
prebrali slnečné kolektory. Slnečné kolektory inštalované na verejnej budove by boli pritom prvými v regióne a slúžili by tak súčasne ako vzorový projekt aj pre iné samosprávy na Slovensku.
Projekt zahŕňa aj zvyšovanie povedomia samospráv a širokej
verejnosti o možnostiach využívania obnoviteľných zdrojov ener-
gie. V rámci projektu zriadi Energetické centrum Bratislava internetovú databázu realizovaných projektov využívajúcich obnoviteľné zdroje energie na Slovensku, tzv. atlas obnoviteľných
zdrojov, ktorý bude počas celého projektu aktualizovaný a následne aj knižne publikovaný. Súčasne budú rozšírené a preložené do slovenského jazyka už existujúce internetové stránky
www.energyglobe.com a www.energyprojects.at.
Aktuálne informácie o projekte INREN nájdete na webstránke
projektu www.inren-energy.eu.
Projekt je podporený z programu cezhraničnej spolupráce SR
– AT 2007 – 2013 a z Európskeho fondu pre regionálny rozvoj
(EFRR).
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 3
Príhovor
štvrťročník pre poľnohospodársku energetiku
2/2010, ročník 5
Vydáva:
A.B.E. združenie pre poľnohospodársku biomasu,
900 41 Rovinka 326,
Redaktor:
Ing. Štefan Pepich, PhD.
Redakčná rada:
Ing. František Zacharda, CSc.,
Ing. Štefan Pásztor
Ing. Jozef Nahácky
Ing. Karol Považan
Ing. Jozef Bittarovský
Ing. Miroslav Kušnír
Adresa redakcie:
Agrobioenergia, 900 41 Rovinka 326
Kontakt:
Tel.: 0907 158 005, 0903 119 797
e-mail: [email protected]
[email protected]
www.abe.sk
Tlač:
D&D International Slovakia s.r.o., Vajnorská 135,
Bratislava
Povolené:
Ministerstvom kultúry SR pod evidenčným číslom:
EV 3009/09
Redakcia nezodpovedá za obsahovú správnosť inzerátov
a príspevkov. Príspevky neprešli jazykovou úpravou,
nevyžiadané rukopisy a fotografie nevraciame
ISSN 1336-9660
Z OBSAHU
Bioplyn z poľnohospodárskej biomasy – efektívny
energonosič . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Horľavina a popol v sušine vybraných biopalív . . . . .6
Zo sveta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Obnoviteľné zdroje energie v modeli Güssing . . . . .9
Z domova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Energetické plodiny – nový smer
poľnohospodárskej výroby . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Herbicídna ochrana porastov ozdobnice čínskej . . .14
Perspektíva a odbyt repky olejnej
na biopalivo – MERO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Prvá elektráreň na biomasu na Slovensku
je v Bardejove . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Ďalšie nové realizované projekty na spaľovanie
biomasy v poľnohospodárskych podnikoch . . . . . . .20
Využitie rastlinnej biomasy pre produkciu
štandardizovaných tuhých palív . . . . . . . . . . . . . . .23
Ukončenie projektu BiogasAccpeted . . . . . . . . . . . .27
V nedávnej minulosti pri schvaľovaní
Koncepcie využívania
poľnohospodárskej a
lesníckej biomasy na
energetické
účely
(2004), bolo konštatované, že vyššiemu využívaniu biomasy bránia okrem iného aj personálne bariéry. Nedostatočné povedomie verejnosti, nedostatok kvalifikovaných odborníkov na využívanie obnoviteľných zdrojov energie na strednej ale aj vysokoškolskej úrovni, nedostatok informácií v
odborných časopisoch alebo v masovokomunikačných prostriedkoch boli, spolu s ostatnými bariérami, hlavnou príčinou nedostatočného využívania OZE v praxi. Dnešná situácia je
o poznanie lepšia, pretože na rôznej úrovni sa
podarilo zaviesť do vzdelávania študijné odbory, ktoré sa zaoberajú využívaním obnoviteľných zdrojov energie. Tento jav je plne v súlade so spracovanou „Stratégiou rozvoja slovenskej spoločnosti“, v ktorej sa okrem iného
hovorí že „ Technologický rozvoj, kvalita vzdelania, výkonnosť výskumnej sféry a inovatívnosť domácich podnikov patria k základným
faktorom rozvoja znalostnej ekonomiky a spoločnosti. Kľúčovú úlohu v tomto rozvoji zaujíma človek... Spoločnosť založená na znalostiach prináša so sebou aj značné riziká a nerovnosti vyplývajúce z polarizácie vzdelanostnej štruktúry obyvateľstva, preto je treba
zabezpečiť dostupnosť a rovnosť šancí ku vzdelávacím aktivitám počas celého životného cyklu. Z hľadiska lepšieho zosúladenia výučby s
potrebami praxe a trhu práce treba inovovať
učebné a študijné odbory všetkých stupňov
vzdelávania, osobitne stredného odborného
školstva“.
Je treba poznamenať, že práve absolventi
stredných odborných škôl budú tí odborníci,
ktorí nájdu uplatnenie v rozvíjajúcich sa výrobných odvetviach energetického využitia obnoviteľných zdrojov energie. V uplynulom období sa podarilo vypracovať a schváliť pre
stredné odborné školy nový študijný odbor „bioenergetika“, ktorého absolvent bude kvalifikovaným odborníkom schopným vyvinúť projekt bioenergetického výstupu, vyrábať bioenergie, rozpoznať výhody a nevýhody rôznych
typov zariadení, poznať infraštruktúrne plány,
zabezpečovať pestovanie energetických plodín, spolupracovať so spoločnosťami, ktoré zriadili výrobnú jednotku, porovnávať rôzne výrobné procesy pre výrobu bioenergie, zhodnotiť z ekonomického hľadiska výdaj a príjem
vytvorený touto činnosťou, zabezpečiť zásoby
biomasy a manažovať výrobnú jednotku. Absolvent je schopný vykonávať činnosti spojené s uskutočňovaním chemických dejov v biologickom procese spojenom s výrobou bioenergie s dôrazom na životné prostredie. Je
schopný orientovať sa v problematike základných typov technológii zabezpečenia a odby-
tu bioenergie z technického a ekonomického
hľadiska, pozná jednotlivé druhy rýchlorastúcich drevín, sociálne zloženie porastu, hospodárske zloženie porastu, jeho prirodzenú a
umelú obnovu, technológie a techniky zalesňovania.
Pre kvalifikovaný výkon uvedených činností
musí mať absolvent odborný profil s nevyhnutným všeobecným a odborným vzdelaním.
Je adaptabilný aj v príbuzných odboroch, logicky mysliaci a pohotovo dokáže aplikovať
nadobudnuté vedomosti pri riešení problémov.
Je schopný pracovať v tíme, dbá na dodržiavanie zásad bezpečnosti a ochrany zdravia pri
práci.
Absolvent tohto študijného odboru má mať
okrem iných vlastností a schopností aj požadované vedomosti na zhodnotenie a presadenie vhodnosti výroby bioenergie v obci, na poľnohospodárskej alebo lesníckej prevádzke, na
riadenie útvaru výroby bioenergie, na zabezpečenie prevádzky, údržby a monitoringu výrobnej jednotky, musí mať vedomosti o identifikácii zdrojov a energetického potenciálu biomasy rastlinného, živočíšneho pôvodu alebo
biologicky rozložiteľného odpadu z komunálneho prostredia. Musí mať základné vedomosti
o rastlinnej a živočíšnej výrobe, vedomosti o
prostredí rastlín a drevín a o obnove a výchove porastov. Musí mať základné vedomosti a
schopnosti sledovať technické, finančné, právne a administratívne pravidlá a predpisy.
Absolvent okrem požadovaných vedomostí a schopností musí mať ešte aj praktické zručnosti ako identifikovať a charakterizovať rôzne druhy biomasy využívané na výrobu bioenergie, identifikovať rôzne druhy obnoviteľných zdrojov energií, zhodnotiť miestne energetické zdroje, zhodnotiť príležitosti a kapacity bioenergetických zásob živočíšneho a rastlinného pôvodu vo vzťahu k ich využitiu, navrhnúť z prieskumných správ praktické závery, poznať zariadenia, ktoré sú potrebné na výrobu bioenergie a jej distribúciu, poznať výhody a nevýhody rôznych typov bioenergetických zariadení a celú radu ďalších zručností a
schopností.
Nový študijný odbor, pod číselným označením 42466 – Bioenergetika, bol vyhlásený ako
experiment od 1.9.2009 pre vybrané stredné
odborné školy a v tomto roku sa uskutočnil nábor žiakov na toto štúdium. Môžeme povedať,
že sa tak stalo minútu pred dvanástou, pretože vzrastajúci záujem o budovanie zariadení
na využívanie OZE a biomasy zvlášť si vyžaduje aby do praxe nastúpili odborne zdatní,
vzdelaní ľudia, ktorí miliónové hodnoty investované do týchto zariadení budú vedieť aj
efektívne využívať. Požiadavky kladené na absolventa tohto štúdia sú postavené vysoko ale
v modernom poľnohospodárstve sa už len málokde stretneme s pracovnou operáciou, ktorú
môže vykonávať pracovník z nízkou kvalifikáciou.
Ing. František Zacharda, CSc
Prezident združenia AGROBIOENERGIA
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
3
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 4
Bioplyn z poľnohospodárskej
biomasy – efektívny energonosič
prof., Ing. Ján Gaduš, PhD. – Ing. Tomáš Giertl
TF SPU v NItre
Poľnohospodárske bioplynové stanice
(BPS) ktoré k energetickému využitiu spracovávajú najmä biomasu z poľnohospodárskej prvovýroby ako exkrementy hospodárskych zvierat (hnoj, hnojovica) a cielene pestované plodiny (kukuričná a trávna siláž), môžu predstavovať najväčší potenciál výroby bioplynu.
Najväčším prínosom je ak poľnohospodárska bioplynová stanica je priamo zapojená do procesu poľnohospodárskej vý-
niach predstavujú plne obnoviteľné zdroje, transformujúce a spolu využívajúce solárnu energiu. Všetky, aj pomocné technológie v týchto systémoch je možné riešiť ako ekologicky priaznivé procesy a to
aj v tých prípadoch, keď sa spracovávajú
substráty bohaté na síru.
Bioplynové zariadenia s anaeróbnou fermentáciou vlhkých organických materiálov so zachytávaním vznikajúceho plynu
patria medzi tzv. nízkopotenciálne ener-
Tabuľka 1 Alternatívne zloženie dennej dávky vstupného substrátu pre bioplynové
zariadenie s výkonom 500 kWel
Vstupný materiál
Množstvo t/deň
Obsah suchej hmoty TS %
I. alternatíva
Hnojovica od HD
30
10
Kukuričná siláž
23
35
53
20,7
Maštaľný slamnatý hnoj HD
30
25
Kukuričná siláž
15
35
Vstupy alt. II. spolu
45
28,27
Vstupy alt. I. spolu
II. alternatíva
roby. Pre poľnohospodárov sa potom bioplynové zariadenie môže stať novým, stabilným zdrojom príjmov a môže prispieť
aj k vytvoreniu nových pracovných miest.
Okrem toho, že bioplynové stanice produkujú ekologickú energiu a kvalitné organické hnojivo sú príspevkom k ochrane životného prostredia a čiastočne aj k
energetickej nezávislosti regiónu.
Hoci bioplyn nie je schopný nahradiť fosílne palivá z ich dominantného postavenia na trhu s energonosičmi, má na rozdiel od nich veľmi široké perspektívy pre
využitie v budúcnosti. Bioplynové systémy v rôznych alternatívnych usporiada-
getické zdroje. Tieto technológie pritom
prispievajú k znižovaniu emisií plynov z
organických odpadov všetkého druhu pri
ich súčasnom energetickom zhodnocovaní.
Z histórie poľnohospodárskych
bioplynových staníc
Počiatky cieleného využívania bioplynu v Európe sú zaznamenané až koncom
19. storočia v Exeteri (Anglicko), kde bol
aplikovaný bioplyn z čističky odpadových
vôd na pouličné osvetlenie. Počiatky bio-
Tabuľka 2 Energetická bilancia pre bioplynové zariadenie s výkonom 500 kWel
Energia
Ročná vyrobená elektrina, celá produkcia dodaná do rozvodnej siete
Vlastná spotreba elektriny – BPS, riešená nákupom zo siete
4
kWh
4 500 000
500 000
Ročná produkcia teplo
4 455 000
Vlastná spotreba tepla - BPS
1 800 000
Nadbytok tepla (pre ďalšie použitie, predaj)
2 655 000
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
plynovej techniky v európskom poľnohospodárstve sú však datované až po druhej svetovej vojne. Je možné vyzdvihnúť
zariadenie s kvasným kanálom vyvinuté
na Technickej univerzite v Darmstadte
(systém Darmstadt) a metódu Shmidta a
Eggersglüssa. V tom čase však ešte technická úroveň zvlášť miešadiel substrátu,
ako aj konkurencia nízkych cien ropy spôsobili útlm záujmu o výrobu bioplynu. Až
ropná kríza začiatkom sedemdesiatych rokov minulého storočia, ako aj potreba zdokonaľovania hnojového hospodárstva so
známymi prednosťami, dali podnet pre
skutočný rozvoj výroby bioplynu. Napr.
v roku 1985 bolo v Nemecku v prevádzke
75 bioplynových staníc, väčšinou v južnej
časti krajiny. Dnes je v Nemecku v prevádzke viac ako 4 000 poľnohospodárskych
bioplynových staníc rôznej výkonovej kategórie.
Jedným z najväčších producentov organických zvyškov živočíšneho a rastlinného pôvodu je aj moderné poľnohospodárstvo SR, ktoré najmä vo veľkochovoch
hospodárskych zvierat produkuje veľké
množstvá hnojovice, resp. slamnatého
maštaľného hnoja. Vhodnou alternatívou
využitia je práve splyňovanie týchto biologicky rozložiteľných materiálov metódou anaeróbnej fermentácie (metanogenézy) a následne energetické zhodnotenie
vyprodukovaného bioplynu napr. v kogeneračných jednotkách (elektrická a tepelná energia), čím je možné dosiahnuť
zníženie celkových výdavkov za energie
samotného podniku. V prípade využitia
celého odhadovaného potenciálu exkrementov hospodárskych zvierat na Slovensku by odhadovaná produkcia bioplynu predstavovala 277 miliónov m3 ročne. Aj napriek tomuto vysokému potenciálu vstupnej biomasy je v súčasnosti na
Slovenku v prevádzke len 6 poľnohospodárskych bioplynových zariadení.
Ekonomika prevádzky
bioplynovej stanice
Ako ukážku významného vplyvu výšky nákladov za vstupnú surovinu na celkové prevádzkové náklady uvedieme modelovú bioplynovú stanicu s inštalovaným
elektrickým výkonom 500 kWel. Pre zabezpečenie plného výkonu kogeneračných
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 5
jednotiek takejto bioplynovej stanice je
predpokladá denná produkcia bioplynu
cca 5500 m3. Takýto objem bioplynu je
možné vyprodukovať využijúc moderných
fermentorov umožňujúcich vyššie organické zaťaženie reaktora s objemom 1 800
m3 (2 fermentory každý po 900 m3). Investičné náklady na celé dielo sú veľmi variabilné, závisia na veľkosti, použitej technológií, výkonu kogeneračných jednotiek
a nákladov za stavebnú časť (možnosti využitia stávajúcich zariadení a pod.). Pre
nami analyzované bioplynové zariadenie
budeme uvažovať s investíciou vo výške
cca 2,8 milióna Eur.
Uvedenú produkciu bioplynu je možné
dosiahnuť využijúc viacero možných zložení vstupného substrátu. Pre ilustráciu
sme zvolili dve alternatívy pre dennú dávku, ktoré sú uvedené v tabuľke1.
Energetická bilancia bioplynového zariadenia inštalovaným elektrickým výkonom 500 kWel (dve kogeneračné jednotky s výkonmi: 370 kWel a 230 kWel s technickou rezervou 100 kWel) s tepelným výkonom 594 kWtep (386 kWtep a 208
kWtep) je uvedená v tabuľke 2.
Ak budeme uvažovať s aktuálne platnou výkupnou cenou elektriny vyrobenej
z bioplynu pre zariadenia do 1 MW, ktorá je určená Úradom pre reguláciu sieťových odvetví a je: 148,72 €/MWh, a priemernou celkovou výkupnou cenou za GJ
tepla 10 €/GJ (36 €/MWh), môžeme pri
započítaní celkových prevádzkových nákladov takejto bioplynovej stanice (náklady na údržbu, personálne náklady, nákup elektriny pre potrebu BPS), ktoré na
základe poznatkov z praxe činia cca. 220
000,00 €, a s uvažovaním nákladov za
vstupnú surovinu (kukuričnú siláž, cca
30,00 €/t) dostať ekonomickú bilanciu pre
Obr. 1 Bioplynová stanica s vyšším organickým zaťažením fermentora
dve alternatívy vstupných substrátov uvedenú tabuľka 3.
Záver
Produkcia bioplynu (jeho množstvo a
kvalita) z jednotlivých druhov vstupov
vhodných pre anaeróbnu fermentáciu sa
veľmi líši. Voľba a zaistenie optimálneho
zloženia vstupného materiálu je jedným
zo základných predpokladov pre ekonomicky efektívne prevádzkovanie bioplynovej stanice. Ako už bolo spomenuté, medzi výhody, ktoré výstavba bioplynových
zariadení prináša je možné uviesť nasledovné:
• efektívny zdroj obnoviteľnej energie,
• bezpečné využívanie energetických zásob z miestnych zdrojov,
Tabuľka 3 Ekonomická bilancia pre dve alternatívy vstupných substrátov
Náklady/príjmy
Predaj elektriny
Predaj tepla
I. alternatíva €/rok
II. alternatíva €/rok
4 500 MWh x 148,72 = 669 240,00 4 500 MWh x 148,72 = 669 240,00
2 655 MWh x 36,00 = 95 580,00
2 655 MWh x 36 = 95 580,00
Celkové príjmy
764 820,00
764 820,00
Prevádzkové náklady
220 000,00
220 000,00
8 260 t/rok x 30,00 = 247 800,00
5475 t/rok x 30,00 = 164 250,00
Prevádzkové náklady spolu
467 800,00
384 250,00
Ročný zisk
297 020,00
380 570,00
Náklady na výrobu kukuričnej siláže
• zvýšenie konkurencie schopnosti poľnohospodárskeho sektora,
• podpora zamestnanosti predovšetkým
na vidieku,
• možnosť zúžitkovania biologicky rozložiteľnej zložky komunálneho odpadu
miest a obcí,
• získanie hodnotného, stabilizovaného
organického hnojiva,
• sebestačnosť v dodávke tepla a možnosť
predaja jeho prebytku ( ohrev teplej úžitkovej vody, vykurovanie, sušenie a
pod.).
Na ukážke zníženia nákladov na strane
vstupu do bioplynového zariadenia len
zmenou zloženia vstupného substrátu bolo možné zvýšiť ročný zisk a tým aj návratnosť investícií takmer o 84 tisíc Eur.
Otázkam skladby, resp. výberu vhodných
biologicky rozložiteľných materiálov je teda treba skutočne venovať veľkú pozornosť. Najvhodnejšími materiálmi pre produkciu bioplynu sa potom javia všetky
„odpady“ z rastlinnej a živočíšnej výroby
poľnohospodárskeho podniku doplnené
v malej miere zámerne pestovanou biomasou (napr. kukuričnou silážou). V súčasnosti sa v zahraničí upúšťa od využívania len monosubstrátov (napr. len hnojovice alebo len kukuričnej siláže) a to nielen z ekonomických, ale aj dôvodov zabezpečenia stability biologického procesu
v samotnom fermentore.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
5
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 6
HORĽAVINA A POPOL
V SUŠINE VYBRANÝCH BIOPALÍV
Rudolf OPÁTH, Tomáš BRESTOVIČ, Peter HORBAJ, Viera KAŽIMÍROVÁ
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre,
Technická univerzita v Košiciach
Cieľom práce bolo určiť podiely horľaviny a popola v sušine niektorých vybraných biopalív využívaných ich priamym
spaľovaním.
Sušina tuhých palív sa skladá z popola
a horľaviny. Obsah horľaviny v palive, ale
necharakterizuje jeho energetický obsah,
pretože každé palivo má v závislosti od
svojho chemického zloženia iné spalné teplo. Poznanie percentuálnych podielov popola a horľaviny v sušine preto neumožňuje určiť jeho energetickú hodnotu, ale
iba produkciu popola, ktorý získame vyhorením určitého druhu paliva.
nosťou merania ± 0,001 g. Pec umožňuje
ohrev analyzovaných vzoriek na teplotu
až 1100 °C pri súčasnom zaznamenávaní
hmotnosti vzorky. Takto riešená gravimetrická pec umožňuje zistiť podiel vlhkosti, horľaviny a popola v tuhých palivách.
Vlhkosť sa zisťuje podľa normy STN 44
1377 Tuhé palivá. Stanovenie obsahu vody. Vzorka sa ohreje na teplotu 105 až 110
°C a suší sa až do času, kedy rozdiel hmotností vzorky medzi dvoma po sebe nasledujúcimi meraniami, vykonanými s odstupom 30 minút, je menší ako 0,1 %
hmotnosti vzorky zistenej pri predchádzajúcom vážení.
Obsah popola sa zisťuje podľa normy STN
ISO 1171 Tuhé palivá. Stanovenie popola.
Vzorku sme žíhali pri teplote 815 °C. Podiel
horľaviny je možné odčítať z gravimetrického záznamu, resp. vypočítať zo známych
hodnôt podielov vlhkosti a popola.
Vzorku analyzovaného paliva uloženú
v keramickej miske sme umiestnili do gravimetrickej pece. Na riadiacej jednotke sme
nastavili teploty a čas ich pôsobenia na
skúmanú vzorku paliva podľa obrázka 2
a tabuľky 1.
Podiely vlhkosti, popola a horľaviny v
pôvodných vzorkách skúmaných palív sme
vypočítali podľa nasledovných vzťahov:
- podiel vlhkosti:
(1)
- podiel popola:
(2)
- podiel horľaviny:
(3)
alebo:
(4)
kde: m1 - pôvodná hmotnosť vzorky, g
m2 - hmotnosť sušiny, g
m3 - hmotnosť popola, g
Pre lepšiu porovnateľnosť palív sme zo
získaných výsledkov vypočítali aj podiely popola a horľaviny v ich sušine podľa
vzťahov:
Tab. 2 Gravimetricky namerané hmotnosti skúmaných vzoriek obilného zrna
a semena repky olejnej
Parameter
Palivo
zrno pšenice Balada
zrno pšenice Kalas
zrno jarného
jačmeňa MAL 2
semeno repky
olejnej Catania
28,0200
40,5208
25,5172
33,1481
Hmotnosť sušiny m , g
26,800
38,75
23,6207
31,2963
Hmotnosť popola m3, g
0,6000
0,8333
0,4310
1,4815
Obr. 1 Gravimetrická pec NABETHERM L9/11/SW
Na merania sme použili gravimetrickú
pec NABETHERM L9/11/SW (obr. 1) s výkonom elektrického výhrevného telesa 3,0
kW. Táto gravimetrická pec je vybavená
riadiacou jednotkou Controller P 320 a digitálnou váhou Kern EW 420-3NM s pres-
Pôvodná hmotnosť
vzorky m1, g
2
Tab. 1 Teploty použité pri
gravimetrických meraniach
6
Tab. 3 Gravimetricky namerané hmotnosti skúmaných vzoriek slamy
Časový
úsek
Čas pôsobenia nastavenej
teploty, min
Teplota,
°C
1
60
20 – 107
2
120
107
3
60
107 - 500
4
60
500
5
60
500 - 815
6
60
815
Parameter
Palivo
slama pšenice
Balada
slama pšenice
Kalas
slama jarného
jačmeňa MAL 2
slama repky
olejnej Catania
slama ozimného
jačmeňa Luran
Pôvodná hmotnosť
vzorky m1, g
26,1765
27,6316
28,7500
28,2353
28,1944
Hmotnosť sušiny
m2, g
24,1176
25,2632
26,4063
25,5882
26,1111
Hmotnosť popola
m3, g
1,1765
1,5789
1,7188
2,3529
1,8055
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 7
- podiel popola v sušine:
Tab. 4 Namerané hmotnosti ďalších skúmaných vzoriek
(5)
Parameter
Palivo
buková
štiepka
- podiel horľaviny v sušine:
(6)
kde: m4 - hmotnosť horľaviny, g
pričom:
,g
(7)
Gravimetrickou analýzou zistiteľné hmotnosti skúmaných vzoriek palív sú uvedené v tabuľkách 2, 3 a 4.
Spracované výsledky gravimetrie vzoriek obilného zrna a semena repky olejnej
sú uvedené v tab. 5. Z výsledkov vyplýva, že zrno skúmaných obilnín obsahuje
v sušine priemerne 2,07 % popola a 97, 88
% horľaviny. Súčet obsahu popola a hor-
krídlatka topinambur
pšeničné
otruby
odpad z čistenia kukuričná
výkaly
pšenice
siláž
ošípaných
Pôvodná hmotnosť
16,0000
vzorky m1, g
6,0526
8,9629
31,6129
25,4444
10,7272
17,7777
Hmotnosť sušiny
m2, g
14,5333
5,5263
8,0741
28,3871
23,1111
9,9090
15,9259
Hmotnosť popola
m3, g
0,6666
0,1842
0,1852
1,9355
1,3333
0,45451
1,7777
Tab. 5 Spracované výsledky gravimetrickej analýzy skúmaných vzoriek obilného
zrna a semena repky olejnej
Parameter
Palivo
zrno pšenice Balada
zrno pšenice Kalas
zrno jarného
jačmeňa MAL 2
semeno repky
olejnej Catania
Podiel vlhkosti v
pôvodnej vzorke Wr, -
0,0435
0,0437
0,0743
0,0559
Podiel popola v pôvodnej
vzorke Ar, -
0,0214
0,0205
0,0169
0,0447
Podiel horľaviny v
pôvodnej vzorke hr, -
0,9350
0,9357
0,9088
0,8994
Hmotnosť horľaviny m4,
g
26,2000
37,9167
23,1897
29,8148
Podiel popola v sušine
pps, -
0, 0224
0,0215
0,0182
0,0473
Obr. 2 Gravimetrický záznam s nastavenými teplotami a časmi ich pôsobenia
m1 – pôvodná hmotnosť vzorky
m2 – hmotnosť vzorky po vysušení
m3 – hmotnosť popola
Podiel horľaviny v sušine
phs, -
0,9761
0,9785
0,9818
0,9527
ľaviny v tomto prípade nie je 100%, čo je
spôsobené zaokrúhľovaním výsledkov
čiastkových výpočtov. V sušine semena
repky olejnej odrody Catania sme zistili,
v porovnaní so zrnom obilia, vyšší obsah
popola, a to 4,73 %, pričom zistený obsah
horľaviny bol 95,27 %.
Výsledky meraní skúmaných vzoriek
slamy sú uvedené v tabuľke 6. Zistili sme,
že priemerný obsah popola v sušine slamy skúmaných obilnín bol 6,14 % a priemerný obsah horľaviny 94,92 %. V sušine
slamy repky olejnej Catania sme, v porovnaní so slamou obilnín, zistili vyšší obsah popola, ktorý bol 9,20 % , pričom obsah horľaviny v sušine tvoril 90,80 %.
Výsledky meraní vzoriek ďalších materiálov sú uvedené v tab. 7. Z materiálov,
ktoré sme skúmali vzorka výkalov ošípaných obsahovala v sušine najmenej hor-
Parameter
30
900
800
m1
25
m2
600
20
500
15
400
Hmotnosť, g
Teplota, oC
700
Hmotnosť
Teplota
300
10
200
5
100
m3
30
60
90
120 150 180 210 240
čas, min
270 300
330 360
390 420
Tab. 6 Spracované výsledky gravimetrickej analýzy skúmaných vzoriek slamy
Palivo
slama pšenice
Balada
slama
slama jarného slama ozimného
pšenice Kalas jačmeňa MAL 2 jačmeňa Luran
slama repky
olejnej Catania
Podiel vlhkosti v
pôvodnej vzorke Wr, -
0,0787
0,0857
0,0815
0,0739
0,0938
Podiel popola v
pôvodnej vzorke Ar, -
0,0449
0,0571
0,0598
0,0640
0,0833
Podiel horľaviny v
pôvodnej vzorke hr, -
0,8764
0,8571
0,8587
0,8621
0,8229
Hmotnosť horľaviny
m4, g
22,9411
23,6843
24,6842
24,3056
23,2353
Podiel popola v
sušine pps, -
0,0488
0,0625
0,0651
0,0691
0,0920
Podiel horľaviny v
sušine phs, -
0,9512
0,9375
0,9771
0,9309
0,9080
ľaviny, pričom jej podiel v sušine bol 88,84
%. Obsah horľaviny v sušine ďalších skúmaných materiálov bol nasledovný: bu-
ková štiepka 95,41 %, krídlatka 96,41 %,
topinambur 97, 71 %, pšeničné otruby
93,18 %, odpad z čistenia pšenice 94,23 %
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
7
ABE_02_2010
20.7.2010
13:14
Stránka 8
Tab. 7 Spracované výsledky gravimetrickej analýzy ďalších skúmaných vzoriek biopalív
Parameter
Palivo
buková štiepka
krídlatka
topinam-bur
pšeničné otruby
odpad z čistenia
pšenice
kukuričná siláž
výkaly ošípaných
Podiel vlhkosti v
pôvodnej vzorke Wr, -
0,0917
0,0869
0,0991
0,1020
0,0917
0,0763
0,1042
Podiel popola v
pôvodnej vzorke Ar, -
0,0417
0,0304
0,0207
0,0612
0,0524
0,0424
0,1000
Podiel horľaviny v
pôvodnej vzorke hr, -
0,8667
0,8826
0,8802
0,8367
0,8559
0,8814
0,7958
Hmotnosť horľaviny m4,
g
13,8667
5,3421
7,8889
26,4516
21,7778
9,4545
14,1482
Podiel popola v sušine
pps, -
0,0459
0,0333
0,0229
0,0682
0,0577
0,0459
0,1116
Podiel horľaviny v sušine
phs, -
0,9541
0,9641
0,9771
0,9318
0,9423
0,9541
0,8884
a kukuričná siláž 95,41 %, čo je hodnota
rovnaká ako v prípade analyzovanej drevnej štiepky.
Pri porovnaní skúmaných materiálov s
bukovou štiepkou, ktorá obsahuje v sušine 95,41 % horľaviny, viacej horľaviny v
sušine obsahuje zrno obilnín, krídlatka, a
topinambur.
Obsah horľaviny v sušine porovnateľný
s drevnou štiepkou majú semená repky olejnej, obilná slama, odpad z čistenia pšenice,
kukuričná siláž. V porovnaní s drevnou
štiepkou menej horľaviny v sušine majú pšeničné otruby, slama repky olejnej a exkrementy výkrmových ošípaných kŕmených
suchými jadrovými kŕmnymi zmesami.
Zo sveta
Východisko z klimatického patu hľadajme v OSN
Hospodárske noviny – 5. 4. 2010 - Valné zhromaždenie OSN je jediný svetový orgán, v ktorom hlasujú všetky krajiny sveta, pričom
prevažuje väčšinový princíp. Vo Valnom zhromaždení OSN neexistuje požiadavka jednomyseľnosti ani právo veta, čo je zrejme dôvod,
prečo nebolo zatiahnuté do snahy bojovať proti zmene klímy. Napriek tomu práve Valné zhromaždenie je jediným miestom, kde sa
možno vyhnúť obštrukciám veľkých krajín napríklad tých, ktoré pri
kodanských rozhovoroch o globálnej klíme predviedli Čína a Spojené štáty. OSN v téme zmeny klímy hrá významnú úlohu už dlhší čas.
Odvtedy, keď bola v roku 1992 v Riu de Janeiro podpísaná Rámcová
zmluva OSN o zmene klímy, takmer každý rok sa zišla Konferencia
zmluvných strán (COP). Občas však ich prípravné práce vyžadujú,
aby sa prijalo rozhodnutie na ministerskej úrovni či dokonca na úrovni hlavy štátu či vlády. Práve tak to bolo v prípade Kjóta v roku 1997
a znovu na COP15 v Kodani. Kodanská konferencia COP 15 mala vytvoriť následnícku zmluvu, ktorá by nadobudla účinnosť, keď sa Kjótsky protokol v roku 2012 skončí. Diskusia svetových lídrov sa však
skončila fiaskom. Aklamáciou bol vágne prijatý štvorstránkový dokument, ale na hlasovanie nebol predložený. Vyjadril síce nádej, že
cieľom medzinárodného úsilia bude obmedziť otepľovanie v priebehu 21. storočia na dva stupne Celzia, ale mlčí o spôsoboch, ako to do8
Táto práca bola podporená grantom VEGA č. 1/0033/09
Kontaktná adresa
doc. Ing. Rudolf Opáth, CSc.,
Technická fakulta, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
siahnuť chýbajú nielen záväzky o množstve emisií, ale aj systém celosvetového merania či dohľadu. Takýto neúspech nesmierne škodí.
Bez vládnych záväzkov nemôže vzniknúť snaha o účinné obmedzenie uhlíkových emisií, čo znamená, že až svet konečne začne konať,
bude oveľa ťažšie tempo zmeny klímy spomaliť a jej dôsledky zmierniť. Viac než polovica zo 43 členov Aliancie malých ostrovných štátov sa nazdáva, že rozhodnutie nerobiť nič a nechať hladiny oceánov
stúpať možno považovať za to isté, ako je schválenie vraždy. Najmenší z nich, Tuvalu, kde žije 11 tisíc obyvateľov, už hľadá miesto,
kam evakuuje svojich občanov, až ostrov zatopí voda. Viac než polovica územia Bangladéša, domov 100 mil. obyvateľov, je ohrozená záplavami, rovnako ako štvrtina územia Holandska, obývaného 16 miliónmi ľudí. Vzhľadom na rozsah hroziacej katastrofy si svet nemôže
dovoliť nechať veci také, aké sú. Aj v budúcnosti sa budú konať konferencie o zmene klímy. Tá budúca však zrejme povedie k vážnemu
zúčtovaniu. Ľudia i vlády nutne prejavia svoje rozhorčenie nad skutočnosťou, že v Kodani nebola uzatvorená záväzná dohoda napriek
ochote mnohých prítomných. Našťastie, v Kodani boli dosiahnuté
čiastkové úspechy ktoré umožnia reštartovať proces. Tento reštart sa
však musí začať bezodkladne a miestom, kde treba začať, je OSN.
Mnohí komentátori za neúspech v Kodani odsúdili práve OSN. To je
však mylný výklad toho, čo sa stalo. OSN v Kodani pôsobila len ako
cestovný kalendár. Je teda načase skutočne využiť OSN a vyzvať Valné zhromaždenie, aby sa ujalo vedenia. OSN nebola za kodanský neúspech zodpovedná a nemala by vystupovať, ako by to tak bolo. Musí teraz využiť moc, ktorú má ako parlament sveta, aby prekonala obštrukcie hŕstky účastníkov.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 9
Obnoviteľné zdroje energie
v modeli Güssing
Štefan Pollák, Alena Rogožníková, CVRV-VÚTPHP Banská Bystrica;
Stanislav Lacika, Priatelia Zeme-CEPA
V súčasnej dobe sa stále viacej hovorí o obnoviteľných
zdrojoch a ich perspektívach.
Intenzita diskusie má sínusový priebeh
ako sa pertraktuje daná problematika do
hlavného prúdu záujmu politických špičiek a s malým oneskorením potom zapĺňa aj priestor v hlavných médiách. EU
má ambiciózny plán náhrady časti palív a
poslaním podporovať vznik ďalších demonštračných staníc, projektov, ťažiskových bodov vývoja, ako aj vzdelávania,
certifikácie nových odborníkov v danej oblasti, a v neposlednej rade propagácie. Neskôr bola v roku 1998 založená kompe-
Obr. 1: „Model Güssing˝ − schematické znázornenie využitia obnoviteľných zdrojov energie
energie obnoviteľnými zdrojmi do roku
2020 o 20%, (smernica 2003/30/ES). V
dnešných dňoch, keď je hlavnou ťažobou
sveta finančná a hospodárska kríza sa k
obnoviteľným zdrojom málokto smelo hlási.
Jedným zo svetlých príkladov je rakúsky model regiónu Güssing (Obr.1). Güssing je názvom okresu najvýchodnejšej
spolkovej krajiny Burgenland (má rozlohu 485 km² s 27200 obyvateľmi) a zároveň
aj názvom sídla okresu. Mesto Güssing má
rozlohu 49,3 km² a 3900 obyvateľov, spolu s dvoma predmestiami 4300. Tu sa pustili smelo do práce, koncom 80-tych rokov
vypracovali model s odklonom od fosílnych zdrojov energie. V štúdiách zhodnotili všetky dostupné miestne zdroje a
možnosti mesta. Prvú prevádzku, diaľkové vykurovanie zo spaľovanej biomasy
spustili v roku 1996. V tom istom roku bol
založený spolok Európske centrum pre obnoviteľné energie - EEE (Europäisches Zentrum für Erneuerbare Energie) s hlavným
tenčná sieť RENET Austria (Renewable
Energy Network Austria). V spolupráci so
špičkovými odborníkmi z TU Viedeň, menovite s univ. prof. Dr. Hofbauerom, ktorý vyvinul so svojím tímom technológiu
spracovania biomasy vo fluidizačnej vrstve
s parným splyňovaním projektovali v roku 1999 elektráreň na biomasu (Obr.2).
Obr. 2: Biosplyňovacia stanica drevenej štiepky
Stavba prebiehala v roku 2000 a do prevádzky bola spustená v roku 2001. Technologické zariadenia sa postupne dopĺňali
a prestavovali, pretože svojou unikátnos-
ťou slúžili aj ako demonštračné objekty,
ktoré neustále optimalizujú. Stanica Biostrom v roku 2001 dosahovala palivový výkon 8 MW, vyprodukovala za hodinu 2
MW elektrického prúdu a 4,5 MW tepla
dodávaného do diaľkového vykurovania.
Spotreba paliva (štiepky s kontrolovanou
vlhkosťou) je 2,3-2,5 t/hod., čo činí 40
t/deň. V dennom zásobníku sa nachádza
palivo na 1,5 dňa t.j. 60 t. V ročnom súhrne to predstavuje 800 nákladných áut štiepok pre zásobovanie 4,3 tisíc obyvateľov
mestečka. Spotreba olivínu ako piesku,
ktorý podporuje splyňovanie biomasy je
90-100 kg/hod. Postupne pribúdali ďalšie
a ďalšie technologické celky, ako bioplynová stanica (Obr.3) v blízkej trhovej obci
Strem (plánujú postaviť aj ďalšiu v rámci
okresu), slnečné kolektory (Obr.4) a iné,
až vyvstala potreba koordinovať diverzifikované prvky v ucelenom systéme. Následne v roku 2002 bolo vybudované Technologické centrum v meste Güssing, ako
koordinačné miesto pre všetky demonštračné stanice a projekty EEE, ktoré už v
súčasnosti zastrešuje viac ako 30 technologických zariadení v oblasti využívania
obnoviteľných zdrojov energie. V technologickom centre má v súčasnosti sídlo aj
EEE a tým pádom sa stalo aj „strešnou organizáciou pre EEE”, ktoré sa ako spolok
pretransformovalo v roku 2002 štrukturálne na spoločnosť (s.r.o.), čiže EEE
GmbH. (Aj kompetenčná sieť RENET
Austria sa následne v auguste 2009 premenovala na Güssing Energy Technologies GmbH).
Autori článku sa zúčastnili prostredníctvom občianskeho združenia Priatelia Zeme-CEPA na exkurzii o využívaní obnoviteľných zdrojov energie v meste Güssing,
ktorá sa začínala práve v tomto centre EEE.
Informácie a propagáciu majú v tomto
Centre zvládnutú na vysokej profesionálnej úrovni, čoho dôkazom sú odborné pracovníčky, školené na prezentáciu dosiahnutých výsledkov a exkurziu po viacerých
prevádzkach, schopné odpovedať na otázky návštevníkov. Po obšírnej prednáške o
začiatkoch, zámeroch a perspektívach využívania obnoviteľných zdrojov energie
sme priamo v prevádzke mohli vidieť elektráreň Biostrom na biomasu na okraji mesta Güssing, bioplynovú stanicu v blízkej
dedinke Strem a na záver Solárnu školu
opäť v meste Güssing. Ale vráťme sa na za-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
9
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 10
Obr. 3: Bioplynový zásobník z fermentácie
v dedinke Strem
čiatok a priblížme si danosti, z ktorých vybudovali tento energetický región budúcnosti. Z politicko-geografického hľadiska
to bol nerozvíjaný región s vysokým podielom ľudí dochádzajúcich za prácou do
iných regiónov a vysťahovalectvom. Priemyselná zaostalosť a takmer žiadna infraštruktúra. Po usadení sa dvoch významných podnikov na výrobu drevených parkiet vznikal základný predpoklad na rozvoj alternatívnych zdrojov, keďže vyvstal
problém čo s pilinami a drevným odpadom. To bol začiatok, ktorý viedol k vybudovaniu diaľkového vykurovania.
Je pravda, že stavali na zelenej lúke,
Güssing nemal dovtedy ani diaľkové vykurovanie, ani inú infraštruktúru centrálneho zásobovania, napríklad plynom. Za
18 rokov, postupne budovali všetky zariadenia a prevádzky v meste a blízkom
okolí. Ekonomiku modelu pomáhajú držať
aj štedré dotácie, aj výhodné výkupné ceny energií (napríklad z fotovoltaiky je to
0,5 /kWh).
Zo zaujímavých projektov, ktoré sú v
prevádzke by sme spomenuli: Bio SNG
(výskumné práce k výrobe metánu sú spoločne vedené s Paul Scherre Institut zo
Švajčiarska), Fischer-Tropsch–Syntéza (výroba biobenzínu a bionafty) – TU Vieden,
miešanie drevného plynu a bioplynu k výrobe bio-palív (skúmanie zlučovania termického a biologického splyňovania), výroba vodíka, technológie palivového článku. Do budúcnosti vidia svoje perspektívy v optimalizácií a ďalšom vývoji biomasovej stanice Biostrom, vo variáciách
palivového zariadenia, palivového lôžka,
použitých prísadách na cielené ovplyvňovanie výťažnosti a kvality plynu. Napriek výraznej regionálnej i štátnej podpore a aj podpore EÚ, majú aj oni svoje
problémy s ktorými zápasia. Majú víziu
vybudovať bioplynovú lokálnu sieť, ktorá by zásobovala miestnu priemyselnú časť
bioplynom. Legislatíva to však zatiaľ neumožňuje. Ako región, Güssing už naplnil
možnosti využitia drevnej štiepky, ešte vidí menšie rezervy vo využití poľnohospodárskej biomasy, slnečná energia sa tiež
využíva v značnom meradle, keďže región južného Burgenlandu je veľmi slnečný.
Na veternú energiu sa nezameriavajú,
ostatné regióny krajiny majú lepšie predpoklady. Dokázali, že je možné zmeniť nevýhodné a zaostalé regióny na prosperujúce oblasti. Mali odvahu, prírodné podmienky, ktoré zmenili vo svoju výhodu a
dostatočné finančné a legislatívne zabezpečenie, aby sa pustili touto cestou. Potvrdili svojimi výsledkami, že miestne obnoviteľné zdroje nemusia byť len okrajovou záležitosťou, ale môžu byť aj hlavným
miestnym zdrojom energií a tepla. Touto
Z domova
Slovenská stratégia nie je taká ambiciózna
ako európska
BRATISLAVA (TASR) 10.6.2010 - Slovensko si chce v navrhovanej európskej stratégii, ktorá má nahradiť súčasnú Lisabonskú
stratégiu, stanoviť menej ambiciózne ciele ako samotná Európska únia. Vláda v schválenom Návrhu pozície SR k národným cieľom stratégie Európa 2020 si naplánovala nižšie výdavky na výskum a vývoj či menší podiel energie z obnoviteľných zdrojov na
konečnej spotrebe ako únia. Slovensko, ktoré je dlhodobo na
chvoste štátov EÚ vo výdavkoch na vedu, plánuje do roku 2020
zlepšovať podmienky pre výskum a vývoj. Celková úroveň verejných a súkromných investícií v tomto odvetví by sa mala v SR
10
Obr. 4: Fotovoltaická elektráreň na hospodárskej budove
cestou by bolo možné otupiť závislosť od
dovozu fosílnych palív a ich rastúcich cien.
Podľa inšpirácie britského zákona pripravujú zákonodarné orgány legislatívnu cestu aj v Dánsku, vo Fínsku, v Írsku, v Belgicku, v Holandsku, v Nemecku, či aj v
Maďarsku.
Záverom môžeme konštatovať, že v
meste a okrese Güssing sa zhostili problematiky využívania miestnych obnoviteľných zdrojov vskutku robustne. Dokázali, že je možné zmeniť nevýhodné a zaostalé regióny na prosperujúce oblasti. Mali odvahu, prírodné podmienky, ktoré zmenili vo svoju výhodu a dostatočné finančné a legislatívne zabezpečenie, aby sa pustili touto cestou. Potvrdili svojimi výsledkami, že miestne obnoviteľné zdroje nemusia byť len okrajovou záležitosťou, ale
môžu byť aj hlavným miestnym zdrojom
energií a tepla. Európske centrum pre obnoviteľné energie – EEE sídliace v meste
Güssing môže napomôcť záujemcom v tejto oblasti širokou škálou svojich dlhoročných praktických poznatkov a doporučení.
zvýšiť na 1,8 % hrubého domáceho produktu. Únia ako celok
však chce dostať tento podiel na 3 %. Ďalšou ambíciou je zvýšenie podielu energie z obnoviteľných zdrojov na konečnej spotrebe energie na 14 %, únia chce dosiahnuť rast na 20 %. Problém
môže podľa materiálu predstavovať nedostupnosť kapitálu na
výstavbu inštalácií pre výrobu tejto energie.
Elektráreň na biomasu
Roľnícke noviny – 15.5.2010 - Zvolenská Bučina chce za 14 miliónov eur postaviť elektráreň na biomasu. Na jeseň získala na
tento projekt od ministerstva hospodárstva výpomoc z eurofondov vo výške šesť miliónov eur. Firma si môže nové investície
dovoliť po tom, čo celú svoju drevársku výrobu pred pár rokmi
predala rakúskemu drevárskemu koncernu Kronospan a tak získala zdroje práve na rozvoj energetiky. Tá je teraz jej hlavný biznis.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 11
Energetické plodiny
– nový smer poľnohospodárskej výroby
Doc. Ing. Jan Piszczalka, PhD.
TF SPU v Nitre
(2. časť)
V minulom čísle sme sa venovali fytoenergetike a predstavili sme vám kultúrne
plodiny, ktoré by sa dali využiť aj ako energetické plodiny - pšenica, raž, triticale, kukurica, zemiaky, cukrová repa, repka, slnečnica, topinambur a konopa. V tomto čísle
predstavíme ďalšie energetické plodiny:
Kŕmny štiavec (Rumex tianschanicus
x Rumex patientia)
Ako kultúrna plodina má výborné samoregulačné schopnosti (hustý porast zredne, riedky zhustne). Na stanovišti vydrží
15-20 rokov a zlikviduje buriny. Slama so
semenom sa zberá priamo žacou rezačkou
v júni / júli alebo po zaschnutí na riadkoch
– za účelom výroby balíkov, peliet a brikiet,
ktoré slúžia na výrobu tepla. Úroda suchej
nadzemnej hmoty sa veľmi líši podľa pestovateľských podmienok. Je tiež veľmi odlišná od úrody dosiahnutej na pokusných
poličkách (kde bol denný prírastok v priemerne 3 t.ha-1!). V prevádzkových podmienkach bola doteraz dosiahnutá veľmi
rozdielna úroda suchej hmoty od 3-20 t.ha-1.
Ukazuje sa, že úroda závisí od mnohých
faktorov, ale aj od pestovateľa! Cieľom ďalšieho zdokonaľovania agrotechnických zásad je získať spoľahlivú úrodu suchej biomasy aspoň 8-10 t.ha-1. Variantom zberu je
zber zelených rastlín v októbri alebo 2-3
krát ročne (30-120 t.ha-1.rok-1) na výrobu
bioplynu – priamo alebo cestou siláže. Celková produkcia energie kŕmneho štiavca
pri úrode 10 t.ha-1 je 160-180 GJ.ha-1.
Likvidácia porastu kŕmneho štiavca nie
je problémom. Po orbe je možne bezproblémovo pestovať bežné poľnohospodárske plodiny, pretože plodina nie je
schopná zaburiňovať polia! Porast vyhynie a hrozí nástup burín, ak pôda nebude
prevzdušňovaná (napr. šetrným tanierovaním).
Láskavec (Amaranthus)
Láskavec je neveľmi náročná jednoročná rastlina. Vysieva sa keď pominie nebezpečenstvo jarných mrazov. Porast po
zapojení dobre znáša sucho aj neúrodné
pôdy. Rastliny sú vysoké asi 1,5 m (podľa
druhu 1,2-1,8 m) a sú pôsobivé svojím súkvetím. Úroda suchej biomasy je 10 t.ha-1
.rok-1, a môže kolísať v rozmedzí 3-12 t.ha-1,
čo je odlišné podľa roka a pestovateľských
podmienok. Čiastočne problematický je
zber suchej biomasy, pretože láskavec kvitne až do príchodu jesenných mrazov. Zber
7-10 dní po tomto termíne je riskantný pre
prípadné daždivé počasie, sneh. Letecká
desikácia v skoršom termíne zvyšuje prevádzkové náklady. Na rastlinách zo semien dovezených z Peru a vysiatych v
okoliu Nitry sa prejavil gigantizmus, pričom bola dosiahnutá úroda suchej hmoty
až 20 t.ha-1.rok-1. Suchá biomasa sa spaľuje na výrobu tepla, zelená sa používa na
výrobu bioplynu.
Láskavec postupne kvitne a dozreté semená postupne vypadávajú. Pri správnej
Obr. 1 Kŕmny štiavec (jún / júl)
agrotechnike obavy zo zaburinenia nehrozia a nie sú o nič väčšie, ako pri pestovaní pšenice! Pre likvidáciu plantáže kultúrnych druhov láskavca postačí bežná
agrotechnika!
Krídlatka (Reynoutria) – rôzne druhy:
krídlatka sachalinská, česká, japonská
(tiež: pohánkovec japonský)
Ako trváca invázna bylina sa vyznačuje veľmi rýchlym rastom a dosahuje výšky
podľa odrody 2-3 m, ojedinele až 5 m. Vytvára husté porasty, pričom likviduje iné
rastliny vrátane burín. Úroda zelenej biomasy na jeseň po 3. roku vegetácie je 2050 t.ha-1. V zime a na jar po opadaní lístia
je síce úroda nižšia: 6-10 t.ha-1, avšak ob-
sah sušiny je vyšší. Používa sa na výrobu
tepla spaľovaním balíkov, peliet a brikiet.
V súčasnosti negatívny prístup ku krídlatkám nemôže zabrániť považovať ich za
perspektívnu energetickú plodinu.
Obmedzovanie expanzie energeticky
upotrebiteľnej krídlatky možno robiť niekoľkými spôsobmi:
• Rozmnožovať krídlatku nie semenami,
ale pomocou podzemných výhonkov (rhizómov)
• Pestovať krídlatku sachalinsku, pretože
má zníženú schopnosť rozmnožovania
podzemnými výhonkami oproti krídlatke japonskej
• Zberať krídlatku v suchom stave
• Ošetrovať blízke okolie energetickej plantáže mechanicky, prípadne chemicky.
Likvidácia plantáže energetickej krídlatky:
• opakované použitie herbicídov + mechanické prostriedky, napr. kosenie
• po okrajoch pozemku = viacnásobný
prejazd techniky.
Sida (Sida hemaphrodita)
Sida je viacročná plodina nenáročná na
pôdu a klimatické podmienky - raste na
pôdach všetkých bonít. Má silnú koreňovú sústavu. Veľmi dobre znáša nedostatok vlahy a po dlhodobom suchu sa zmladzuje z podzemných očiek. Z kríčka v produkčných rokoch vyrastá 10 a viac bylí
hrúbky 5-35 mm a výšky do 4 m. S príchodom jesenných mrazov stráca lístie a
steblá odumierajú. Zber na energetické
účely sa robí pomocou žacej rezačky 1 krát
za rok vo februári až apríli pri úrode 1215 t.ha-1. Predmetom zberu sú suché,
zdrevnatené byle, ktoré ľahko strácajú
vlhkosť a preto biomasa je ihneď vhodná
na spaľovanie (výroba tepla), peletovanie
a na briketovanie – bez nutnosti dosušenia. Vlastnosti biomasy sú porovnateľné
so smrekovým drevom. Je mimoriadne
vhodná na pestovanie na chemicky zdegradovaných pôdach. Odporúča sa na rekultiváciu opustených a zanedbaných pôd
a v prícestných a ochranných pásoch. Doba využívania plantáže sidy je 15-20 r.
1. Energetické trávy:
• trávy druhu Miscanthus
– ozdobnica čínska (Miscanthus sinensis)
– miskant cukrový (Miscanthus sacchariflorus)
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
11
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 12
Obr. 2 Krídlatka v júni
• fúzatka Gerardová, zlatofúz Gerardov
(Andropogon gerardii)
• spartina prériová (Spartina pectinata)
• chrastnica trstencovitá (Phalaris arundinacea)
Trávy druhu Miscanthus
Veľmi pôsobivé svojou mohutnosťou sú
trávy druhu Miscanthus – ozdobnica čínska (Miscanthus sinensis) a miskant cukrový (Miscanthus sacchariflorus). Na Slovensku sú často nesprávne označované
ako slonia tráva!!! Sú to viacročné trávy
podobné trstine. Rastú v trsoch a to aj na
pôdach nižšej kvality, ktoré nevyhovujú
potravinárskym plodinám a bežným
krmovinám.
Ozdobnica čínska zahŕňa kultivar gigantheus, goliath a iné. Plantáž sa zakladá sadením podzemných časti rastlín - rhizómov dĺžky asi 10 cm, pretože tieto vysoko úrodné formy sú sterilné hybridy.
Sadba sádzačom prebieha koncom mája v
spone 1 x 1 m (1-2 ks.m-2). Sadenice v 1.
roku po výsadbe nie sú odolné proti mrazu, preto sa odporúča na zimu ich zakryť,
napr. slamou (asi 3 t.ha-1). Rastliny dospelého porastu poškodené jarným mrazom sa dokážu zmladiť. Kultivar gigantheus (známy aj ako miskant obrovský) nie
je náročný na pôdne podmienky, ale v prvom roku vegetácie vyžaduje dostatok vlahy. Má hrúbku stebiel 1-3 cm a rastie do
výšky 2-3,5 (4) m. Od 3. roku vegetácie poskytuje úrodu suchej hmoty 15-40 t.ha-1.
12
Pre dosiahnutie úrody 40 t.ha-1 treba počítať so spotrebou vody asi 1 000 mm.
Miskant cukrový sa vysieva, presadzuje a sadí na pôdach ľahkých, nie príliš
vlhkých a dobre zásobených humusom. V
prvom roku vegetácie aj ošetruje proti burinám. Sadia sa 1-4 rastliny na 1 m2 v spone od 0,5 m do 1 m. Plodina má tuhé steblá, dĺžky 1-2,5 m a hrúbky asi 1 cm. Oproti miskantu obrovskému sa charakterizuje vyššou odolnosťou na prízemný mráz.
Poskytuje úrodu suchej hmoty 5-10 t.ha-1.
Doba využívania tráv druhu miscanthus je 20-30 r. Optimálny termín zberu je
od septembra do decembra. Zber za sucha sa robí v decembri až marci pri zberovej vlhkosti 20-30 %. Zber v zimných
mesiacoch je menej priaznivý, čo súvisí s
rizikom strát spôsobených poľahnutím porastu, najmä vplyvom ťažkého snehu. Slama po preschnutí je vhodná na výrobu tuhých palív - balíky, pelety a brikety. Suchá
biomasa je veľmi vhodná na výrobu tepla
najmä technológiou jej splynovania. Zo
zelenej biomasy sa vyrába bioplyn.
Spartina prériová (Spartina pectinata)
Tvorí mohutné trsy a má vysokú schopnosť prispôsobiť sa rôznym pôdnym podmienkam - od piesčitých, veľmi suchých
až po zamokrené. Jej mohutné špicaté korene ľahko prerastajú aj zhutnenú pôdu,
čím pôsobí protierózne. Pôdu nie je potrebné kypriť a nevyžaduje ani organické
hnojenie. Tvorí 1,2–2 m vysoké steblá. Dosahuje úrodu suchej biomasy 12-15 t.ha-1.
Poskytuje tepelnú energiu zo spálenia balíkov slamy, peliet a brikiet.
Chrastnica trsťovitá (Phalaris arundinacea)
Je viacročná, výbežkovitá tráva z čeľade lipnicovité, pomerne náročná na živiny a vlahu. Je zvlášť vhodná pre ťažkospracovateľné ťažké a zamokrené pôdy.
Nie je náročná na agrotechniku a dáva úrodu 5-13 t.ha-1 suchej nadzemnej hmoty podľa pôdnoklimatických podmienok a
agrotechnických opatrení. Má výhodu najmä v tom, že počas zimného obdobia nepolieha - jej listy vyrastajú zo stebiel a nevytvárajú prízemné trsy. Výška stebiel tejto rastliny dosahuje niekedy viac ako 2 m.
Plného vývinu dosahuje už od druhého
roku. Počas vegetácie sa robí postrek herbicídmi. Choroby a škodcovia obvykle porast neničia. Odporúča sa urobiť zber jeden krát ročne v skorom jarnom termíne,
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
kedy rastliny majú nízky obsah vody 12–
20 %. Zber sa robí rezačkou na dĺžku rezanky 10-17 mm, čo súvisí s nadväznosťou
na briketovaciu linku. Brikety z chrastnice majú výhrevnosť okolo 19 MJ.kg-1.
Uvedené prírodné rastlinné zdroje poskytujúce biomasu z trvalých trávnych porastov nie sú jediné. Na výrobu biopalív
sú dostupné aj iné druhy a odrody a aj tie
treba vo väčšej miere využívať ako obnoviteľné zdroje energie. Uvádzame aspoň
niektoré z nich, vhodné pre podmienky
Obr. 3 Sida a v pozadí kŕmna raž
SR:
• fúzatka Gerardová, zlatofúz Gerardov
(Andropogon gerardii)
• psinček obrovský (Agrostis gigantea)
• stoklas bezosťový (Bromus inermis)
• kostrava trsťovitá (Festuca arundinacea)
• ovsík obyčajný (Arrhenatherum elatius)
• smlz kroviskový (Calamagrostis epigejos) a i..
2. Energetické dreviny
Na energetické účely sa odporúča využívať 30 druhov listnáčov a ihličnanov.
Pre podmienky SR asi najviac vyhovujú
vŕby (Salix), topole (Populus) a agát biely
(Robinia pseudoacacia). Dreviny sa môžu
pestovať v poľných i v lesných podmienkach na produkčných plantážach, ktoré
môžu tvoriť:
Druhy RRD v podmienkach SR
čierne hybridy
topole (Populus)
biele hybridy
osika
vŕby (Salix)
agát (Robinia)
stromové formy
krovité formy
-----
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 13
nej papriky vedľa vŕby, kde napriek zavlažovaniu a mulčovaniu pôdy pokosenou trávou došlo k viditeľne nižšej výške
rastlín a úrode papriky smerom k vŕbe.
Náročnosť niektorých slovenských drevín na vodu je v poradí nasledovná:
• jelša – je náročná na vodu
• vŕba
• topoľ
• agát – znesie sucho a nižšiu zásobu vody.
Považovať energetické plodiny za burinu (láskavec, topinambur), je vodou na
mlyn neprajníkom a skeptikom obnoviteľných energetických zdrojov. Zákaz pestovania krídlatky (v SR ja stále na zozname inváznych plodín) treba považovať za
dočasný. V okolitých krajinách vyriešili
tento problém a očakávame, že u nás skončí podobne, ako skončil zákaz pestovania
technického konope od 1. 4. 2009.
Obr. 4 Miscanthus v auguste
• energetické plantáže (energy plantation)
• výmladkové plantáže (short rotation
coppice)
• energetické lesy (energy forest).
Energetické dreviny sú pestované zámerne a sú charakteristické intenzívnym
rastom a krátkou rubnou dobou: 1-5 rokov – od toho sa odvodí ich pomenovanie
– rýchlorastúce dreviny (RRD). Sadivovým materiálom vŕb a topoľov sú väčšinou nezakorenené prúty, ktoré sa podľa
sádzacieho stroja používajú celistvé alebo
sa režú na rezky. Optimálna dĺžka rezku:
20-30 cm hrúbka 0,5-2,5 cm. Hustota výsadby na ha je 10-20 tisíc jedincov. Neoddeliteľnou súčasťou produkčného systému energetických drevín sú i reprodukčné porasty určené na produkciu sadivového materiálu, označované ako matečnice RRD. Prúty zberáme z matečnice pri teplote 2-4°C. Zber sadiva sa musí robiť každý rok, a to aj v prípade, že nie je odbyt.
Cieľom je vypestovať kvalitné nevetvené
prúty.
Pre založenie energetickej plantáže RRD
je nutne voliť takú pestovateľskú plochu
a druh pôdy, ktorá vyhovuje pestovanej
drevine. Dôležité sú klimatické podmienky danej lokality a druh / kultivar – hy-
Obr. 6 Energetická vŕba výrazne odčerpáva vodu zo susednej papriky – napriek jej
zavlažovaniu a mulčovaniu pokosenou trávou (Prerušovaná čiara sleduje výšku rastlín)
Obr. 5 Spartina prériová. In: www.majland.dk/
pages/shop/shop/products/12/3889
brid. Niektoré dreviny sú vysoko náročné
na vodu, neznášajú však zamokrené pozemky. Príkladom je vŕba, ktorej úroda
biomasy pri dlhotrvajúcich záplavách výrazne klesá. Na rozsiahlych plantážach
vŕby bolo dokázané, že došlo k poklesu
depresnej krivky spodnej vody (bol zaznamenaný miestny pokles hladiny vody
aj v studniach obyvateľov dotknutého územia). Dokumentuje to fotografia vysade-
Veľmi dôležitým činiteľom ovplyvňujúcim ekonomiku výroby rastlinnej biomasy je veľkosť pestovateľskej plochy a jej lokalizácia voči miestu využitia. Optimálne
využitie strojov zabezpečuje niekoľko sto
hektárová pestovateľská plocha. Švédske
merania poukazujú na zaručenú rentabilitu dopravy biomasy k odbytišti na vzdialenosť 100 km. Dopravná vzdialenosť vypestovanej energetickej fytomasy podľa
slovenských čiastočných výsledkov by nemala prekročiť 40-50 km. Treba podotknúť, že cena energetickej biomasy sa mení v závislosti od jej úrody, dopytu, dotačnej politiky a pod.
Biomasa v palive obsahuje 40–50 % uhlíka, 4–6 % vodíka a 30–40 % kyslíka. Práve vysoký obsah kyslíka je príčinou nižšej výhrevnosti biomasy.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
13
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 14
Herbicídna ochrana porastov
ozdobnice čínskej
(doplnenie článku z čísla 1/2010)
Ing. Štefan TÓTH, PhD., Ing. Pavol PORVAZ, PhD., Ing. Gabriela ŠROJTOVÁ
Centrum Výskumu Rastlinnej Výroby – Výskumný Ústav Agroekológie, Michalovce
Ozdobnica čínska Miscanthus sinensis A. je jednou z najperspektívnejších energetickým
plodín, na Slovensku sa v súčasnosti introdukuje.
Tabuľka dopĺňa článok uverejnený v čísle 1/2010.
Tabuľka Potenciál použitia testovaných herbicídov a ich dávka, fytotoxicita po štyroch týždňoch od aplikácie,
vplyv na počet odnoží a na rast po štyroch týždňoch od aplikácie, a aktuálna cena (2009).
PP
Dávka
[l, resp. kg.ha-1]
Prípravok / účinná látka
Fytotoxicita
[EWRS body]
Δ odnoží
[odnož. rastlina-1]
Δ min,max rastu
[cm.rastlina-1]
Cena
[€.ha-1]
širokospektrálne a herbicídy proti dvojklíčnolistovým druhom
+
Agritox 50 SL / MCPA-K 400 g.l-1
+
Basagran Super / bentazone 480 g.l-1+ aktivátor 150 g.l-1
+
1,5
1
-0,9
40,8
9,5
2
1
0,9
49,4
77,0
Basagran 600 / bentazone 600 g.l-1
2,5
1
-0,8
43,1
77,5
+
Click 500 SC / terbuthylazine 500 g.l-1
1,5
1
0,8
36,9
19,5
+
Callisto 480 SC / mesotrione 480 g.l-1
0,3
1
-0,1
41,2
45,6
2
1
3,8
35,3
54,0
0,025
1,3
2,1
51,4
46,9
3
2,6
2
40,9
40,0
0,3
2,6
-0,2
51,8
33,8
-1
+
Dual Gold 960 E / s-metolachlor 960 g.l
+
Grid / rimsulfuron 50% + thifensulfuron 25 %
+
Linurex 50 SC / linuron 50 g.l-1
+
Lontrel 300 / clopyralid 300 g.l-1
+
Pulsar 40 / imazamox 12 g.l-1
1
1,5
1,4
29,9
41,5
+
Stomp 330 E / pendimethalin 330 g.l-1
5
1
3,5
50,9
56,5
+
Starane 252 EC / fluroxypyr 250 g.l-1
0,8
1,5
3
51,6
33,4
+
Sencor 70 WP / metribuzin 70 %
1
1
5,3
54,8
54,3
+
Trophy / acetochlor 768 g.l-1 + dichlormid 128 g.l-1
2,5
1
1,9
41,7
30,5
+
Tropotox 40 SL / MCPB 400 g.l-1
3
1,8
2,5
82,9
36,0
+
Mustang / 2,4-D 300 g.l-1 (2,4-D EHE 452,5 g.l-1) + florasulam 6,25 g.l-1
0,8
1
1
39,5
24,7
3
4,6
0,2
22,8
76,8
0,026
1
4,1
43,4
55,6
2,5
8,3
-1,6
-13,5
87,5
graminicídne herbicídy
-
Leopard 5 EC / quizalofol-P-ethyl 5 g.l-1
+
Monitor 75 WG / sulfosulfuron 75 %
-
Pantera 40 EC / quizalofop-p-tefuryl 40 g.l-1
PP – potenciál použitia (+ potenciálne využiteľný prípravok, - nevyužiteľný prípravok), dávka – v l, resp. kg.ha-1, fytotoxicita – v bodoch EWRS (1 - bez poškodenia, ..., 9 –
uhynutie plodiny), odnoží – rozdiel v počte odnoží na rastlinu (stav po štyroch týždňoch od aplikácie herbicídu minus stav pri aplikácii herbicídu), min,max rastu –
priemer rozdielu výšky najnižšej odnože a rozdielu výšky najvyššej odnože rastlín (stav po štyroch týždňoch od aplikácie herbicídu mimus stav pri aplikácii herbicídu),
cena – pri veľkospotrebiteľskom balení a bez DPH (2009)
14
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:15
Stránka 15
Perspektíva a odbyt repky
olejnej na biopalivo – MERO
Ing. Gabriela Šrojtová, Ing. Štefan Tóth, PhD, Ing. Pavol Porvaz, PhD.
Centrum výskumu rastlinnej výroby – Výskumný ústav agroekológie Michalovce
Je to len pár rokov, čo Európska únia vyhlásila, že chce znížiť závislosť od dovozu ropy
a prijala rozhodnutie, aby rafinérie primiešavali do klasických benzínov a nafty biopalivá.
Výroba automobilových biopalív z obilia a
z repky bola magnetom pre investorov. Investičné skupiny a silné potravinárske podniky zacítili šancu pre novú komoditu na trhu.
Projekty pribúdali, dokonca začínala panovať
obava, či farmári dokážu pre plánované závody vypestovať dostatok suroviny. Menší
odbyt i horšia ekonomika napokon spôsobili, že na Slovensku bionaftu okrem spoločnosti
Meroco vyrábajú v menších objemoch ešte dve
firmy - Trebišovský Venas a Spišskonovoveský Bio-plus.
V Európe nie je tankovanie vysokoobsahových biopalív bezproblémové. Výroba biopalív je pre studenšie klimatické podmienky
drahšia. Záujem európskych vodičov o tankovanie čistých biopalív by sa dal nabudiť iba
tak, ak by štát v plnej miere odpúšťal spotrebné
dane na tieto biopalivá. Niektoré členské štáty únie vrátane Česka takúto úľavu už schválili. Cenu bopalív tak priblížili k cene bežných
palív vyrábaných z ropy. Slovensko zatiaľ odpúšťa iba daň na šesťpercentnú prímes biopalív v bežných benzínoch a nafte. Jeden zo
zrejmých dôvodov prečo investičná skupina
Slavia Capital vyrába MERO radšej v Česku.
Bratislavský výrobca rastlinných tukov a olejov Palma Group zavrel na jar t.r. svoj šenkvický závod na výrobu bionafty, metylesteru
repkového oleja - MERO. Slavia Capital, ktorá firmu Palma Group ovláda, odvtedy vyrába túto prísadu do nafty iba vo svojej jihlavskej fabrike Agropodnik. Zrejme pre chýbajúci odbyt a nie práve priateľské trhové podmienky spoločnosť Slavia Capital preniesla
výrobu biopalív do Česka. Firma linku na výrobu bioprísad do nafty v Šenkviciach zakonzervovala a bioprísady produkuje v Jihlave. Rozhodol trh, ale i nepružná slovenská legislatíva.
Význam pestovania olejnín na Slovensku z
roka na rok stúpa, čo potvrdzuje vývoj plôch
a produkcie. Podiel olejnín v štruktúre osevu
sa od roku 2004 do roku 2007 zvýšil zo14,6 %
na 18,6 % (nárast repky zo 6,8 % na 12,1 % a
pokles slnečnice zo 6,7 % na 5,6 %). Nárast
osevných plôch olejnín výrazne ovplyvňuje
ich trhový charakter, zálohový systém nákupu, súčasný stav výroby a podpory bionafty,
ná ozimná. V hospodárskom roku 2008/9 celková produkcia repky na Slovensku dosiahla 424,4 tisíc ton, čo je o 32,2 % viac v porovnaní s predchádzajúcim hospodárskym rokom. Celková produkcia spolu s dovozom dosiahla 427 tisíc ton. Domáca spotreba medziročne sa zvýšila o 23,1% na 230 tisíc ton, z toho spotreba na potravinárske užitie dosiahla
86 tisíc ton a na výrobu bionafty cca 144 tisíc
ton. Vývoz repky medziročne vzrástol o 41,8
% na 197 tisíc ton. V hospodárskom roku
2009/10 sa predpokladá 0,8 % nárast osevných plôch repky. Osev repky olejnej ozimnej
dosiahol na jeseň v roku 2009 úroveň 160 000
ha, čo je jedna z najvyšších plôch repky za
ostatné roky. Produkcia repky pri odhadovanej priemernej hektárovej úrode 2,55 t.ha-1 dosiahne 408 tisíc ton. Celková ponuka repky sa
odhaduje na 417,4 tisíc ton, t.j. pokles oproti
roku 2008 o 2,2 %. Domáca spotreba sa medziročne zvýši o 5,7 % z dôvodu zvýšenia potravinárskej spotreby o 1,7 % a 8 % spotreby
na výrobu MERO.
Vychádzajúc zo stratégie rozvoja obnoviteľných zdrojov energie v Slovenskej republike a v súlade s celospoločenskou potrebou sú
prienik do technickej oblasti, krmivárstva, kozmetiky, farmácie, stavebníctva a zvyšujúci sa
dopyt na európskom a svetovom trhu. Ich potreba stále a v porovnaní s inými agrárnymi
komoditnými skupinami narastá najrýchlejšie a podľa odhadov bude rásť rovnakým tempom najmenej ďalších 20 rokov. V rámci olejnín pestovaných v podmienkach Slovenskej
republiky má najväčšie zastúpenie repka olej-
Tabuľka 1 Úrody zrna repky (v t.ha-1) v pokuse s agrotechnikami a výživou,
EP – Milhostov
Faktor / rok
2007
2008
2009
Priemer
400
2,84
1,77
2,56
2,39
350
2,54
1,46
2,34
2,11
Priemer
2,69
1,62
2,45
2,25
400
3,07
3,45
3,51
3,34
350
2,97
3,34
3,26
3,19
Priemer
3,02
3,40
3,39
3,27
400
3,13
3,65
4,01
3,60
350
3,08
3,36
3,56
3,33
Priemer
3,11
3,51
3,79
3,47
400
3,01
2,96
3,36
3,11
350
2,86
2,72
3,05
2,87
2,94
2,84
3,21
obrábanie
výživa
bezorbové
minimalizačné
konvenčné
Priemer
Celkový priemer
-1
-1
-1
2,99
-1
výživa v kg NPK na hektár: 400 = 200 kg.ha N + 50 kg.ha P + 150 kg.ha K ; 350 = 150 kg.ha N+ 50 kg.ha-1P+
150 kg.ha-1K;
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
15
ABE_02_2010
20.7.2010
13:16
Stránka 16
zamerané aj ciele výskumných úloh na CVRV
– Výskumnom ústave agroekológie Michalovce. Cieľom realizácie výskumu je pestovanie energetických plodín a produkcia v závislosti na pôdno-klimatických podmienkach
prostredia. Medzi energetické plodiny pestované na poľnohospodárskej pôde v poľných
pokusoch patrí ozimná repka olejná.
Pokusy s repkou sa realizujú na fluvizemi
glejovej na experimentálnom pracovisku v
Milhostove, ktoré je typickým predstaviteľom
glejových pôd na Východoslovenskej nížine.
V dôsledku aktuálnej potreby zabezpečovania náhradných nefosílnych zdrojov energie
je predpoklad posilnenia postavenia tejto plodiny. Z uvedeného vyplýva, že opodstatnenou otázkou zostáva intenzifikácia jej pestovania. Paralelne s intenzívnym pestovaním
a využívaním biomasy repky v sektore energetiky, či už ako suroviny na spaľovanie alebo alternatívneho biopaliva, je nevyhnutné
Ekonomiku pestovania repky ovplyvňuje
množstvo faktorov, ale najmä vstupy – vynaložené náklady na pestovanie a výstupy - predaj alebo realizácia komodity. Základným ukazovateľom pri ekonomickom hodnotení je nákladová rentabilita a zisk. Rast variabilných
nákladov sme v sledovaných rokoch 2007 -
Tabuľka 2 Analýza štruktúry variabilných nákladových položiek diferencovane
pestovanej repky (v eurách.ha-1), EP – Milhostov (2007 – 2009)
Záver
Obrábanie a výživa
Variabilná nákladová
položka
konvenčné obrábanie
minimalizačné obrábanie
bezorbové obrábanie
400 kg NPK 350 kg NPK 400 kg NPK 350 kg NPK 400 kg NPK 350 kg NPK
Agrotechnické opatrenia
166
166
100
100
50
50
Hnojivá
199
165
199
165
199
165
Pesticídy
133
133
133
133
133
133
Variabilné náklady celkom*
498
464
432
398
382
348
*vlastné náklady na hektár repky olejnej celkom: 28986,- Sk, resp. 961,56- € (podľa VÚEPP za rok 2008)
venovať pozornosť efektívnym pestovateľským technológiam. V pokusoch repky sa v
rokoch 2007 - 2009 sledovali konkrétne pestovateľské technológie: konvenčná, minimalizačná a bezorbová pri dvoch úrovniach výživy dusíkom (150 a 200 kg.ha-1). Konvenčná
technológia zahŕňala podmietku s ošetrením,
orbu (18 až 20 cm), predsejbovú prípravu pôdy a sejbu. Minimalizačná technológia zahŕňala plytké kyprenie pôdy (5 až 10 cm) použitím kypriča s horizontálnou osou rotácie
pre intenzívnejšie spracovanie pôdy, s následnou sejbou sejačkou Accord Pneusej. Bezorbová technológia zahŕňala sejbu do nespracovanej pôdy. Najvyššia dosiahnutá úroda semena repky v rokoch 2007 - 2009 bola
zistená pri konvenčnej technológii - 3,47 t.ha-1,
nasledovala minimalizačná technológia s priemernou úrodou - 3,27 t.ha-1 a bezorbová technológia s priemernou úrodou - 2,25 t.ha-1 (tabuľka 1).
16
riantoch agrotechniky bol pri nižšej dávke dusíka zaznamenaný pokles úrody a najnižšia –
2,11 t.ha-1 bola pri priamej sejbe do nespracovanej pôdy. Pri konvenčnej agrotechnike a
vyššej úrovni výživy sa dosiahla najvyššia úroda repky – 3,60 t.ha-1. Významným intenzifikačným faktorom rozhodujúcim o úrode semena repky je tak spracovanie pôdy a tiež
optimálna výživa. Údaje v tabuľkách 1 a 2
potvrdzujú, že vyššie hektárové úrody si vyžadujú viac nákladov na hektár. Uplatnenie
nákladov musí byť cielené a racionálne. Na
tvorbu úrod repky v pokusných rokoch 2007
- 2009, okrem spracovania pôdy a hnojenia
bol potvrdený aj významný vplyv ročníka,
keď bola zistená priemerná úroda semena v
jednotlivých rokoch 2,94; 2,84 a 3,21 t.ha-1. Úrody na variantoch agrotechniky a hnojenia sa
pohybovali od 2,11 t.ha-1 do 3,60 t.ha-1. Ekonomika pestovania olejnín je popri vlastných
nákladoch výrazne ovplyvnená aj podpornou
politikou štátu.
2009 zaznamenali tak ako to uvádzame v tabuľke 2, od najnižších 348 eur.ha-1 pri priamej
sejbe po najvyššie 498 eur.ha-1 pri konvenčnom obrábaní. Variabilné náklady pozostávajú najmä z nákladov na spracovanie pôdy,
pri diskutovanej ochrane porastov ich nebolo potrebné diferencovať. Na všetkých va-
Pestovanie repky je okrem ceny výrazne
ovplyvnené podpornou politikou jej pestovania. Bez tejto podpory je rentabilita pri nižšej intenzite značne problematická. Problém
rentability vo väzbe na intenzitu pestovania
sa prejavuje hlavne v podnikoch vo výrobných oblastiach dosahujúcich úrody pod 2,5
t.ha-1. V ostatných rokoch repka olejná ozimná si udržiava odbytovú istotu. To je pre pestovateľov povzbudzujúce. Vzhľadom k vysokým spracovateľským kapacitám repkového
semena v Nemecku a vybudovaných spracovateľských kapacít v Slovenskej republike a v
susednej Českej republike, je pri udržaní súčasného stavu podpory bionafty predajné akékoľvek množstvo repky, ktoré sú pestovatelia
v Slovenskej republike schopní vyrobiť.
Tabuľka 3 Rentabilita variabilných položiek diferencovane pestovanej repky,
EP – Milhostov (2007 – 2009)
Výživa
spôsob
spracovania
400 kg NPK.ha-1 konvenčné
úroda
[t.ha-1]
tržby celkom variabilné náklady
[eur.ha-1]
[eur.ha-1]
zisk*
[eur.ha-1]
efektívnosť
nákladov * [%]
3,60
1080
498
582
117
minimalizačné
3,34
1002
432
570
132
bezorbové
2,39
717
382
335
88
350 kg NPK.ha-1 konvenčné
3,33
999
464
535
115
minimalizačné
3,19
957
398
559
140
bezorbové
2,11
633
348
285
82
realizačná cena 300 eur za tonu repky, * - kalkulované z variabilných, nie vlastných nákladov na hektár celkom
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:16
Stránka 17
Prvá elektráreň na biomasu
na Slovensku je v Bardejove
Ing. Štefan Pepich, PhD.
TSÚP Rovinka
Kotolňu v Bardejove zásobuje teplom takmer 90 %
domácností v meste.
Realizátorom projektu bola rakúska firma URBAS Energietechnik v spolupráci s
mestom a ďalšími investormi. Palivom je
drevná štiepka, ktorej denne spotrebujú
250 ton. Drevo aj štiepku dodávajú viacerí dodávatelia. Ak sa v skladoch štiepka
spotrebuje objednajú si štiepkovač a spracuje drevo, uskladnené na dvore kotolni
a zaplní sklady štiepky.
V kotolni sú dva kotle každý s výkonom
14,5 MW. Štiepka z hlavného skladu sa
dopraví nakladačom do denného skladu,
kde je dopravnými cestami dávkovaná do
každého kotla. Palivo sa pred vstupom do
kotla dosúša na požadovanú vlhkosť.
Kotle pracujú počas celého roka na plný
výkon nakoľko hlavnou úlohou kotolne
je výroba elektriny a odpadové teplo z tejto výroby slúži na vykurovanie mesta.
Možno preto povedať, že sa jedná o elektráreň na biomasu. Elektrinu vyrába generátor o výkone 8,2 MWe.
Kotle na biomasu sú vybavené tromi
skupinami pohyblivých roštov, ktoré zabezpečujú dopravu popola späť do ohniska a tým dochádza k dokonalému pre-
horeniu popola. Aj tuhé častice zachytené
v dymovodoch sa vracajú späť do kotla.
Zvyšný jemný popol sa odvádza a používa sa na hnojenie. Voda v kotly sa ohrieva najprv na 105 °C a v ďalšom procese
prechodom cez špeciálne zariadenia, ako
parný bubon a pod. sa ohreje para až na
vstupnú teplotu do generátora, ktorá je
495 °C. Para z turbíny ide do výmenníka
tepla a ohrieva vodu pre vykurovanie. Voda na vykurovanie mesta sa ohrieva na teplotu 75 – 80 °C. Chod vody do celého systému vykurovania mesta zabezpečujú dve
čerpadlá s výkonom po 160 kW. Elektráreň v Bardejove zásobuje teplom takmer
90 % domácností v meste.
V letných mesiacoch, keď nie je potrebné veľké množstvo tepla sa nevyužité teplo z chladenia turbíny vypúšťa do vzduchu.
Celkový pohľad na elektráreň
Hlavný sklad štiepky
Plnenie skladu dovezenou štiepkou
Elektráreň s denným skladom paliva
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo
2/2010
17
ABE_02_2010
18
20.7.2010
13:16
Stránka 18
Plnenie denného skladu paliva
Dávkovač štiepky v dennom sklade
Dopravník štiepky z denného skladu do kotla
Kotol na štiepku 14,5 MW
Riadiace centrum
Generátor 8,2 MWe
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:16
Stránka 19
Únik nepotrebného tepla do ovzdušia
Spaľovacia komora kotla
Popol je zachytávaný do kontajnera
Zásoba dreva v areáli elektrárne
V elektrárni sa spaľuje ak odpadové drevo
Aj historické centrum Bardejova je vykurované biomasou
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
19
ABE_02_2010
20.7.2010
13:17
Stránka 20
Ďalšie nové realizované projekty
na spaľovanie biomasy
v poľnohospodárskych podnikoch
Ing. Štefan Pepich, PhD.
TSÚP Rovinka
Realizácia kotlov na poľnohospodársku biomasu
sa rozbieha aj na Slovensku.
Panel regulácie procesu horenia
Pohľad na kotolňu
V minulom čísle časopisu Agrobioenergia sme predstavili kotolňu na spaľovanie
drvenej slamy v poľnohospodárskom podniku Jaslovské Bohunice. V tomto čísle
predstavíme dve kotolne na spaľovanie
celých balíkov slamy, pomocou ktorých
poľnohospodárske podniky vykurujú svoje objekty. V oboch prípadoch využívajú
na vykurovanie slamu z vlastnej produkcie, čo im zabezpečuje ekonomický efekt.
hodli na vykurovanie dielní celými balíkmi slamy. Pri realizácii sa stretli traja členovia združenia AGROBIOENERGIA:
• PD Lieskovec- realizátor projektu
PD Lieskovec
Predstavitelia PD Lieskovec (okr. Zvolen) sa otázkou využívania slamy na výrobu tepla zaoberali už viac rokov. Pôvodne mali záujem o vykurovanie haly na
chov brojlerov. Pre nestabilný trh s touto
komoditou a neistotou ohľadom výkupných cien v budúcnosti, sa nakoniec roz20
Nakladač berie balík zo skladu
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
• TSÚP Rovinka – spracovanie štúdie a
návrhu riešenia
• KOMES, a.s. Martin – dodávateľ technológie
Vznikol tak prvý projekt realizovaný
kompletne členmi združenia AGROBIOENERGIA. Kotolňa bola spustená do
prevádzky koncom roka 2009. Kotol je teplovzdušný, nazývaný aj ohrievač vzduchu, s výkonom 200 kW. Je na celé valcovité balíky slamy, ktoré má podnik uskladnené pod prístreškom v blízkosti kotolne.
Kotol je plnený balíkmi pomocou malého
čelného nakladača. Spotreba slamy bola v
zimných mesiacoch 4 -6 balíkov denne,
podľa vonkajšej teploty. Náklady na slamu má podnik vo výške 20 € za 1 tonu.
Teleso kotla obteká vháňaný vzduch, ktorý sa ohrieva a sústavou teplovzdušného
potrubia je dopravovaný do dielní umiestnených hneď vedľa kotolne. Okrem dielní kotolňa vykuruje aj šatne a sociálne zariadenia. Už prvá zima presvedčila vedenie podniku, že ich investícia do kotolne
na spaľovanie slamy bola správna.
ABE_02_2010
20.7.2010
13:17
Stránka 21
Pohľad na horiaci balík slamy
Naložený kotol balíkom slamy
PD Neverice
Aj v Nevericiach stavili na využívanie
vlastnej balíkovanej slamy pri vykurovaní dielní a administratívnej budovy podniku. Kotol na hranolovité balíky slamy
je v prevádzke prvú sezónu. Do kotla sa
„na kant“ zmestia dva balíky slamy, ale
väčšinou plnia kotol len jedným balíkom.
Kotol plnia čelným nakladačom. Pôvodne lisovali balíky slamy do balíkov s
dĺžkou 240 cm ale hĺbka spaľovacej komory kotla je len 210 cm, tak museli aj veľkosť balíkov tejto hodnote prispôsobiť. Kotol má inštalovaný výkon 250 kW a ohrieva vodu, ktorá je uskladnená v akumu-
lačnej nádrži s objemom 20 000 l. Ak sa voda ohreje nad 80 °C v plášti kotla a spaliny nad 220 °C, tak sa ventilátor dodávajúci vzduch do spaľovacej komory kotla
automaticky vypína. Podľa skúseností z
prvej zimy pri tuhých mrazoch jeden balík slamy vydržal okolo dvoch hodín. Pri
miernej zime spália v kotly 5 balíkov za
deň. Používajú pšeničnú a repkovú slamu. Aj v tomto prípade je podnik s prevádzkou aj ekonomikou vykurovania slamou veľmi spokojný.
Rozvody teplého vzduchu v dielňach
Akumulačná nádrž s objemom 20 000 l
Pohľad na kotol umiestnený priamo v budove dielní
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
21
ABE_02_2010
20.7.2010
13:17
Stránka 22
Rozvody teplej vody
Čistenie kotla od popola
Plnenie kotla čelným nakladačom
Vykurovaná administratívna budova
Z domova
okrem protikrízového účinku aj pozitívny efekt v rozvoji poľnohospodárstva, zamestnanosti a ochrany životného prostredia. Biopalivá
majú však v porovnaní s klasickými fosílnymi palivami nižšiu cenovú
konkurenčnú schopnosť. Antikrízový charakter biopalív by si zaslúžil
úplné oslobodenie biozložiek v palivách od spotrebnej dane, podobne, ako je to v Českej republike. V súčasnosti spotreba repkového semena na výrobu MERO tvorí vyše 45-percentný podiel z celkovej produkcie repky olejnej v SR. V roku 2009 bola repka olejná v SR pozbieraná celkovo zo 167 644 hektárov, pričom produkcia dosiahla 393 397
ton. Slovenský ústav technickej normalizácie (SÚTN) schválil od 1. 1.
2009 predbežnú technickú normu STN P 65 65 35 o používaní zmesného paliva B30 v Slovenskej republike. Bezproblémová prevádzka
motorových vozidiel na vysokozmesné alebo čisté biopalivá bola testovaná najmä v ČR. Ústav palív a mazív, a. s., Praha, sledoval a hodnotil prevádzku liniek MHD v Ostrave. Overoval prevádzku desiatich
autobusov na bionaftu B30, pričom sa potvrdilo zníženie emisií a neboli zistené žiadne problémy v palivovej sústave autobusov.
Biopalivá sú hudbou budúcnosti
Roľnícke noviny - Biopalivá sú nástrojom, ktorým ekonomika SR
môže čiastočne čeliť negatívnym dôsledkom potenciálnej ropnej krízy.
Palivá vyrábané na báze domácich poľnohospodárskych surovín možno použiť vo vysokopercentných zmesiach alebo v čistej forme pri prevádzke dopravných prostriedkov. Takmer celý vozový park Slovenskej republiky je v prípade dieselu schopný prevádzky na palive B30,
t.j. s 30-percentným obsahom metylesteru repky olejnej (MERO) bez
negatívnych účinkov na palivovú sústavu vozidla. Viac ako polovica
vozového parku SR je schopná čerpať čistú bionaftu, vrátane lodnej
dopravy, nákladnej cestnej dopravy, železničnej dopravy, verejnej autobusovej dopravy či poľnohospodárskych strojov. Biopalivá majú
22
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:17
Stránka 23
Využitie rastlinnej biomasy
pre produkciu štandardizovaných tuhých palív
Ing. Petr Hutla, CSc.
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v.v.i., Praha 6 – Ruzyně
(Prvá časť)
Rostlinná biomasa je v současnosti nejvýznamnějším zdrojem
energie, kterým je možné splnit závazky České republiky,
týkající se zajištění významného podílu celkové energetické
spotřeby z obnovitelných energetických zdrojů.
paliv se týká především řepky olejné, která se v ČR pěstuje asi na 360 000 ha. V porovnání s tím je význam jiných energe-
Tuhá biopaliva vytvořená z rostlinné
biomasy jsou alternativou fosilních paliv
používaných ve stacionárních zdrojích
tepla, tj. uhlí a zemního plynu. Energetické využití rostlin je cestou ke snižování energetické závislosti, která je charakteristická neustále vzrůstajícími cenami
všech forem energií. Další výhodou je mj.
i využití energie v místě produkované fytomasy, tj. samozásobení regionu energií
a zvýšení jeho nezávislosti na okolí. To
vytváří rovněž vhodnější ekonomické
podmínky pro zásobování energií a přináší i sociální výhody formou vytváření
pracovních příležitostí v místě či v regionu. Větší využívání energie z obnovitelných zdrojů energie a tedy i biopaliv
je také důležitou součástí opatření, která
jsou zapotřebí ke snižování emisí skleníkových plynů a ke splnění Kjótského protokolu k Rámcové smlouvě OSN o změně klimatu a dalších závazků Společenství a mezinárodních závazků týkajících
se snižování skleníkových plynů po roce
2012.
V souvislosti s pěstováním biomasy pro
energetiku se objevuje obava, že podpora pěstování energetických rostlin vede
ke zvyšování cen potravinářských komodit. Kritika za nepřiměřené využívání zemědělské produkce pro výrobu bio-
ha, což je rozloha prakticky marginální.
Jiné energetické rostliny, například chrastice rákosovitá, miscanthus, saflor či topinambur zaujímají plochy ještě menší.
Pro pěstování nejvýnosnější známé energetické rostliny – křídlatky naproti tomu
stojí legislativní překážky. Tato plodina
je označována jako invazní plevel a podpora pro její pěstování je v současném
společenském klimatu zatím diskutabilní. Avšak s uvážením vysokého energetického potenciálu této rostliny se přeci
jen začíná o jejím cíleném pěstování uvažovat.
Druhým zdrojem energetické cíleně
pěstované biomasy jsou rychlerostoucí
Obr. 1: Kotel na spalování balíků slámy STEP-KS 175÷600 kW
tických rostlin jako zdrojů fytomasy pro
tuhá paliva prozatím menší. Například
energetický šťovík se pěstuje asi na 1 000
Tab. 1: Zdroj energetické biomasy z obilovin a řepky v ČR v r. 2008
Plodina
Osevní plocha (ha)
Výnos (t/ha)
Poměr hmotnosti zrna a slámy
Pšenice
802 000
5,85
1 : 1,85
Ječmen
482 400
4,76
1 : 1,08
Žito
43 400
4,97
1 : 1,70
Oves
49 000
3,44
1 : 1,40
Tritikale
57 800
4,52
1 : 1,75
Řepka
356 924
2,94
1 : 1,20 až 1,80
dřeviny. Podpora pro jejich pěstování je
možná ze strukturálních fondů EU, především z Programu rozvoje venkova. Tento program obsahuje podopatření I.1.1.3
umožňující založení porostů RRD (1). Problémem ovšem může být sklizeň porostů. Náklady při manuální sklizni RRD
jsou oproti mechanizované sklizni speciální řezačkou velmi vysoké. Při použití sklízecí mechanizace je však z ekonomického pohledu nutné její dostatečné
časové využití, což při malých pěstebních
plochách není možné.
Rostlinná biomasa využívaná jako zdroj
energie pochází jednak ze zdrojů cíleně
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
23
ABE_02_2010
20.7.2010
13:17
Stránka 24
pěstovaných, vedle toho však, a to v převážné míře jako druhotná agrární surovina, která zbývá po využití hlavního produktu rostliny, nebo jako vyloženě odpadní biomasa, která je produkována bez
pěstebního záměru. Jedná se především
o obilní slámu, řepkovou slámu, trvalé
travní porosty aj.. Vedle toho existuje v
agrárním sektoru množství druhotných
surovin vznikajících při pěstování a zpracování různých plodin. Jedná se např. o
réví z prořezu vinic, makovinu, slunečnice, pazdeří lnu, konopí a mnohé jiné
materiály. Dále existuje i značné množství fytomasy z nejrůznější údržby zeleně, zbytků při těžbě dřeva a při jeho zpra-
Obr. 2: Kotel TFS 1000 na spalování slámy
(vpravo)
cování.
Nejvýznamnějšími plodinami
nejen v ČR, ale i ve střední Evropě jsou
obiloviny. Z nich pšenice se pěstuje na více než 50 % takto osetých ploch. Přehledně jsou tyto údaje spolu s řepkou
uvedeny v tabulce 1. Mimo potravinářského využití přinášejí tyto plodiny i významný energetický zdroj pro výrobu tuhých biopaliv ve formě slámy. Řepka olejná je v této souvislosti uváděna rovněž
jako především potravinářská plodina,
neboť podíl řepkového semene na výrobu biopaliv tvoří v ČR pouze 23,3 % (2).
Část sklizené slámy zůstává na poli z důvodů techniky sklizně nebo záměrně pro
zvýšení podílu organické hmoty v půdě.
Energeticky využitelné množství slámy
je asi 3 t/ha. Jen v ČR je tak k dispozici
asi 4,5 mil t obilní a 1 mil t řepkové slámy. Jiným významným zdrojem energeticky využitelné fytomasy jsou sklizené
trvalé travní porosty. V ČR je takto obhospodařováno asi 1 milion ha ploch. Fytomasa z těchto pozemků je jen z malé
části využívána tradičním způsobem jako krmivo, převážná část je hospodářům
na obtíž. Nechceme-li tento materiál označit přímo jako agrární odpad, lze jej využít pro kompostování, nebo jako energetický zdroj.
Při porovnání zdrojů fytomasy je významným parametrem její dostupnost v
dostatečném množství a obsah vody v čase a místě dodávky. Pokud je obsah vody vyšší než cca 20 %, vznikají tím požadavky na sušení, tzn. další náklady. Z
uvedených zdrojů fytomasy těmto požadavkům přednostně vyhovuje sláma obilovin a řepková sláma. Tyto suroviny jsou
k dispozici ve značném množství, vysoké kvalitě, tzn. s nízkým obsahem vody,
který nepřekračuje 15 %. Vhodnost těchto
surovin pro energetické využití umocňuje
i rozvinutá technika sklizně a manipulace s materiálem.
Biopaliva v balících
Sláma se z pole expeduje nejčastěji ve
formě balíků, a to válcových nebo hranolových. V tab. 2 jsou uvedeny typické
parametry balíků slámy zjištěné při sklizni lisy Case (3). Stupeň slisování, tj. dosažená hustota závisí na konstrukci lisovacího zařízení a na zkrácení materiálu.
Takto zpracovanou slámu lze již označit
jako tuhé biopalivo dle ČSN P CEN/TS
14961 (4). Standardní forma paliva ve formě balíků má výhodu ve snadné manipulaci, v použití i v obchodování. Toto
palivo je vhodné pro centrální kotelny,
kde jsou použity kotle nad 1 MW.
Pro využití slámy jako paliva byly
zkonstruovány kotle a postaveny tepelné zdroje, jejichž největšího rozšíření je v
současné době dosaženo v některých zemích Evropy, např. v Dánsku. To vyplývá mj. z podílu energeticky využitelné
slámy na celkovém biopalivovém potenciálu jednotlivých zemí a ze snahy konkrétní země o energetické využití obnovitelných zdrojů, resp. biomasy. V České
republice je v provozu několik zdrojů centrálního vytápění na slámu, kdy teplem
je zásobována obec či menší město. Většina těchto kotelen ovšem preferuje palivo ve formě balíků hranolových. Pro spalování balíků slámy byly vyvinuty i kotle pro menší výkony. Např. firma STEP
Trutnov a.s. dodává kotle pro spalování
celých balíků slámy s výkonem 175 až 600
kW (obr. 1). Výhodou oproti kotlům s rozdružováním slámy je jednodušší technické provedení celého zařízení a z toho
vyplývající nižší cena. Rovněž odpadá
požadavek na energii pro rozdružení balíků, což představuje elektrický příkon v
desítkách kW.
Slámu v uvedených spalovacích zařízeních je možno nahradit jiným zdrojem
biomasy, tj. jinou energetickou bylinou,
je však třeba ověřit, jaký bude mít tato zá-
Obr. 4: Schéma linky na výrobu pelet ze slámy: 1 – rozdružovadlo, 2 – granulátor, 3 - drtič slámy, 4 – dopravník, 5 - balení
24
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
20.7.2010
13:17
Stránka 25
měna vliv na provozní vlastnosti celého
vytápěcího systému. Obtíže mohou nastat při mechanickém zásobování paliva
do kotle, tj od rozdružení balíku až po
dodávku paliva do topeniště. Dále se mohou výrazně změnit emisní hodnoty ve
spalinách a změna může nastat i ve vlastnostech popela, s čím souvisící změny s
jeho manipulací a likvidací. Pro zjištění
možnosti náhrady paliva byl použit kotel TFS 1000 (výrobce: Josef Novák – Tractant Fabri) (5) o jmenovitém tepelném výkonu 1,0 MW (obr. 2). Tento kotel je konstruován na spalování obilní slámy, která je do zařízení kotelny dodávána ve formě velkých hranatých balíků. Kotel je řešen jako částečně zplyňovací s poměrně
masivní žárovou vyzdívkou a svislou žárotrubnou teplosměnnou plochou s dodatečným tepelným výměníkem pro
ohřev vzduchu. Vedle pšeničné slámy ve
formě velkých balíků se postupně ve stejné formě dodával pro spalování energetické šťovík, chrastice rákosovitá, křídlatka a miscanthus. Při měření emisí byly zjišťovány koncentrace CO a NOx. Průměrné hodnoty těchto veličin jsou v grafické formě uvedeny na obr. 3. Z tohoto
obrázku je zřejmé, že emise CO při použití energetického šťovíku výrazně převyšují emisní hodnoty u ostatních paliv.
Limit dle Nařízení vlády ČR (6), tj. 650
mg/m3 je u tohoto paliva překročen 4,5
krát. U chrastice rákosovité a miscantu je
uvedený emisní limit rovněž překročen,
avšak pouze 1,6 krát, resp. 1,3 krát. Velmi dobrých emisních hodnot je dosaženo při spalování slámy, na kterou je zařízení konstruováno. Nízké emisní hodnoty jsou rovněž dosaženy u křídlatky.
Při hodnocení emisí NOx všechna použitá
paliva splňují předepsaný limit, tj. hodnoty emisí do 650 mg/m3. Z uvedeného
měření je zřejmé, že užitné vlastnosti,
příp. charakteristiky paliv při spalování
různých biopaliv se navzájem značně odlišují. Není možné je vzájemně nahrazovat nebo používat ve spalovacích zařízeních na slámu, bez dalších konstrukčních
úprav kotle. Na příkladu energetického
šťovíku, který je bezesporu perspektivní
energetickou plodinou, se ukazuje, že
emise CO při jeho spalování v kotli na
slámu vysoce překračují povolené hodnoty. Vysvětlením tohoto jevu může být
nevhodný proces spalování materiálu ze
Obr. 3: Průměrné hodnoty emisí CO a NOx ve spalinách kotle TFS 1000
pro různá paliva, při referenčním obsahu kyslíku 11 %
3500
2922
3000
2500
koncentace [mg/m3]
ABE_02_2010
CO
NOx
2000
1500
1018
1000
839
500
342
325
338
128
0
pseničná sláma
energetický šťovík chrastice rákosovitá
šťovíku, kdy zřejmě dochází k příliš rychlému uvolňování prchavé hořlaviny.
Pro odstranění tohoto negativního jevu
se nabízí možnost spoluspalování energetického šťovíku s jiným materiálem, na-
Obr. 5: Peletizační linka LSP 1800
př. obilní slámou. Opačným příkladem,
tzn. plodinou, která vykazuje velmi dobré emisní parametry je křídlatka. Tato plodina není zatím v pěstitelských programech, avšak tato její užitná vlastnost je i
jedním z důvodů jejího praktického využívání.
Topné pelety
Standardními palivy ve formě topných
pelet jsou v současnosti pelety ze dřeva,
příp. kůry. Pro tyto výrobky jsou používány technické standardy a trh s těmito
228 274
258
křídlatka
miscantus
komoditami funguje v rámci Evropy i celého světa. Zavedená rakouská norma
ÖNORM M 7135 (7), příp. DIN 5173 (8)
jsou uznávanými podklady pro obchodování.
Mimo pelet ze dřeva lze ovšem použít
i jiné materiály, nejčastěji opět slámu, obilní či řepkovou. Pro tuto produkci jsou dodávány výrobní linky s nejrůznějším výkonem. Např. linka LSP 1800 (výrobce:
ATEA PRAHA, s.r.o.), jejíž schéma je uvedeno na obr. 4, umožňuje výrobu pelet s
obchodním označením Granofyt o průměrech od 6 do 30 mm. Pohled na otevřený granulátor se vstupním šnekovým
dopravníkem je uveden na obr. 5.
Výkonnost linky je 1500 až 1800 kg/h
a ročně zpracovává asi 10 000 t slámy. Jde
o finančně náročnou investici v řádech
milionů Kč. Proto je nutno v podnikatelském záměru uvážit všechny souvislosti, tzn. nejen zajištění zdroje suroviny a
odbyt produkce, ale i skladování slámy
v období od sklizně do zpracování. Je nutné, aby sláma v hranolových balících byla nařezána a především v průběhu skladování nenavlhla. Z důvodů požární bezpečnosti je třeba materiál skladovat v
menších stozích, které musí být zakryty
a zajištěny. Produkované pelety odpovídají normě ČSN (4) a splňují i požadavky ochranné známky pro ekologicky šetrný výrobek (9). Linka LSP 1800 zpraco-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
25
ABE_02_2010
20.7.2010
13:17
Stránka 26
Obr. 7: Schéma granulační linky MGL 200
tyto technologie zvládnuty a kvalita vyráběných produktů je na vysoké úrovni.
Obr. 6: Linka na výrobu topných pelet MGL 200
vává surovinu ze zhruba 3 000 ha a produkce pelet směřuje především do velkoobchodu či k velkým odběratelům.
Jinou variantou výroby pelet je zařízení s malou produkcí hlavně pro místní
použití. Linka MGL 200 (výrobce: KOVO
NOVÁK) má výkonnost 100 kg pelet za
hodinu, je finančně dostupná a zpracovává surovinu z malých hospodářství
(obr. 6). Granulační lis má plochou matrici o průměru 198 mm (obr. 7). Schéma
celé linky je uvedeno na obr. 7.
Technologie výroby topných pelet ze
slámy je odlišná od výroby pelet ze dřeva. Je třeba použít jiný typ lisovací matrice, specifikum je v dopravních cestách
a odlišná je i skladba strojního vybavení
celé linky. V současné době jsou však již
Zo sveta
EÚ schválila miliardy na obnoviteľné zdroje a CCS
Euractiv.sk – 4.5.2010 - Členské krajiny EÚ rozhodli o vyčlenení niekoľkých miliárd eur na podporu energie z obnoviteľných
zdrojov a výskum nových technológií, medzi nimi najmä CCS
(zachytenie a uskladnenie uhlíka). Peniaze sa získajú predajom
nevyužitých emisných povoleniek. Po roku vyjednávaní členské
krajiny našli spôsob, ako naložia so ziskom z predaja 300 mil.
emisných povoleniek, ktoré sa nevyužijú do konca platnosti Kjótskeho protokolu v systéme obchodovania s emisiami ETS. Rozhodnutie členských krajín (Rady) musia formálne potvrdiť aj
ostatné inštitúcie EÚ Parlament a Komisia. Malo by sa tak stať v
máji, kedy skončí 3 mesačné obdobie, cez ktoré môže Parlament
formulovať námietky a pripomienky. Ak tak neučiní, môže Radou pripomienkovaný návrh odsúhlasiť i Komisia. Peniaze sa získajú predajom prebytočných 300 mil. emisných povoleniek. Odkúpi ich Európska investičná banka (EIB). Obnoviteľné zdroje a
nové technológie, medzi nimi predovšetkým technológia CCS,
by sa mali popri peniazoch z povoleniek podporiť i príspevkom
zo štátneho rozpočtu jednotlivých krajín. Členské štáty, najmä tie
zo strednej a východnej Európy, však odmietli princíp, podľa ktorého by mali každé euro z európskych verejných zdrojov dorov26
Tento příspěvek byl vytvořen na základě
výsledků projektu Národního programu
výzkumu II č. 2B06131 ,,Nepotravinářské využití biomasy v energetice“.
Kontakt:
Ing. Petr Hutla, CSc., Výzkumný ústav
zemědělské techniky, v.v.i.
Drnovská 507, 161 01 Praha 6 – Ruzyně
www.vuzt.cz
tel.: +420 233 022 238
[email protected]
nať eurom zo štátnej kasy. Každá z členských krajín sa bude môcť
rozhodnúť, koľko projektov bude rozvíjať. Platí však zásada, že
musí implementovať minimálne jeden, maximálne tri projekty.
Dohoda o využití prostriedkov z predaja nadbytočných emisných povoleniek je jednotlivo najväčšou finančnou podporou mechanizmu zachytenia a uskladnenia uhlíka kdekoľvek na svete.
Finančná podpora sa kombinuje s obnoviteľnými zdrojmi, ale
predpokladá sa, že určite viac ako polovica pôjde na CCS. Európska únia chce, aby bolo do roku 2015 v prevádzke 12 demonštračných projektov s využitím CCS. EÚ ako blok je však pri
riešení tejto otázky príliš pomalá. Iba rozhodnutie o alokácii finančných zdrojov trvalo jeden rok. Pre budúcnosť je kľúčovou
otázkou to, že pokiaľ Únia neurýchli rozhodovací proces výberu potenciálnych projektov, bude mať vážny problém dodržať
rok 2015 ako konečný termín. Proti rozhodnutiu o využití peňazí z predaja povoleniek hlasovala len jedna krajina Poľsko. Isté
námietky spočiatku vyjadrila i Veľká Británia, ktorá nesúhlasila
s návrhom, aby zoznam projektov jednostranne odsúhlasovala
Komisia. Nakoniec sa jej podarilo presadiť doplňujúce ustanovenie, že rozhodnutiu Komisie budú predchádzať konzultácie s
členskými krajinami. Počas diskusií zmenilo názor i Nemecko.
Pôvodne presadzovalo, aby sa finančné prostriedky rozdeľovali
medzi krajiny podľa toho, koľko emisií produkujú. Nakoniec však
samo presadilo zrušenie ustanovenia, čo znamenalo obrat o 180
stupňov v celom legislatívnom procese.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
ABE_02_2010
20.7.2010
13:18
Stránka 27
Ukončenie projektu
BiogasAccpeted
Marec 2010. Projekt BiogasAccepted sa
blíži ku koncu. Po trojročnej práce v spoluúčasti 6 krajín Európskej únie sa uzatvára medzinárodný projekt zameriavajúci sa na zvýšenie akceptácie využitia bioplynu. Slovensko zastupovala komárňanská spoločnosť zaoberajúca sa využívaním obnoviteľných zdrojov energie. Projekt bol spolufinancovaný zo zdrojov IEEA
v rámci programu Intelligent Energy Europe, zameriavajúci sa na odbúravanie netechnologických prekážok, ktoré bránia
rozširovaniu efektívnemu využitiu energie a zavedenie OZE.
Pri odštartovaní projektu v roku 2007
bola veľkou otázkou, či je možné alebo
nutné zvýšiť akceptáciu využívania bio-
slatívnych nedostatkov. Preto sme sa orientovali na účel zásobovania elektrinou a dodatočnou tepelnou energiou.
Vybrali sme 4 miesta pre prípadové štúdie, aby sme mohli pozorovať prípravu
bioplynových investícií a podporovať investorov pri prípadných problémoch akceptácie zo strany miestnych obyvateľov.
Vypracovali sme dotazníky, ktoré slúžili
ako „kľúč“ na zvýšenie prijateľnosti. Vyhodnotené dotazníky jednoznačne potvrdzujú, že väčšia polovica účastníkov
prieskumu už počula o možnosti bioplynu ako o environmentálne prijateľnom
spôsobe výroby energie.
Nemajú však presné vedomosti o technológie, ani jasné predstavy z akých ma-
plynu v krajinách ako Slovensko, Maďarsko a Poľsko. V tom čase boli na Slovensku v prevádzke iba 4 menšie bioplynové stanice, porovnane s 360 v Rakúsku.
Činnosť projektu “BiogasAccepted” sa
začínal určením potenciálu daných regiónov zúčastňujúcich EU krajín, aby potvrdili rozšírené aplikácie bioplynovej tech-
teriálov vzniká bioplyn, o jeho energetického využitia alebo aké množstvo energie je možné vyrábať v jednotlivých bioplynových staniciach. Ľudia sú skeptickí
voči novým technológiám a preukázalo sa
aj ich vysoký dopyt na viac informácií. Vybrané prípadové štúdia sú dobrým príkladom, že dôkladne pripravené investície nezanedbávajú komunikáciu s miestnymi už v skorej fáze príprav, čím sa môže prejsť prípadnému odporu zo strany
miestnych. Práve nedostatok informovanosti môže spôsobiť bezdôvodný strach
od hluku, neznesiteľného smradu so substrátu produkujúcu bioplyn alebo obrovskému nárastu dopravného ruchu. Krátke informačné schôdze, spolupráca s
miestnym vedením sa potvrdili ako úspešné prostriedky na odbúranie neakceptácie. Prieskum potvrdilo aj to, že hlavným
dôvodom nízkeho počtu bioplynových
staníc na Slovensku nie je neakceptácia zo
strany miestnych. Výsledky prieskumu totiž ukazujú prijatie bioplynu na úrovni
priemeru Európskej Únie.
nológie na rôzne účely. Tu sa potvrdilo, že
využitie bioplynu ako pohonná hmota pre
vozidlá a zavedenie bioplynu do plynovodu má ešte priveľa technologických, logistických, marketingových ako aj legi-
Počas priebehu projektu sa medzitým
veľa zmenilo aj na legislatívnej stránke.
Vláda v júni 2009 prijala zákon o podpore OZE, čím sa bioplynové investície stali omnoho atraktívnejšie z finančného hľadiska. Z pozorovaných
prípadov sa nakoniec
uskutočnili dve investície. V Hurbanove sa
zdvojnásobil výkon bioplynovej stanice, ktorá
už úspešne funguje od
roku 2005. Od novembra 2009 bioplynová stanica s výkonom 546 kW dodáva elektrinu do siete a tepelnú energiu vedľajší
produkt využívajú na vykurovanie fóliovníkov a sušičky. Druhá investícia sa
zrealizovala v Chynoranoch v areály
miestneho poľnohospodárskeho družstva,
ktorá ako spolumajiteľ zabezpečuje aj substrát pre produkciu bioplynu vo forme
hnojovice, trávy a kukuričnej siláže. Plánovaná výkon bioplynky je 1063 kW elektrickej energie a 1088 kW tepelnej energie,
ktorá bude zúžitkovaná na vykurovanie
poľnohospodárskych budov a sušičky. Investor však vypracoval aj oveľa efektívnejší spôsob využívania tepelnej energie
vo forme vykurovania obecných budov. Z
dôvodu nedostatku finančných prostriedkov sa však vybudovanie siete doposiaľ nezačala.
Vytvorila sa aj webová stránka
(www.biogasaccepted.eu) venovaná zvlášť
tomuto projektu, kde sa zverejnili nielen
všeobecné informácie o činnosti projektu,
ale aj vytvorený on-line „kľúč“ na zvýšenie akceptácie pre budúcich investorov.
Veríme, že prostredníctvom tejto on-line pomôcky sa aj budúci investori môžu
riadiť pri príprave svojich projektov, predídu zbytočným konfliktom a úspešne zavedú do prevádzky mnohé bioplynové
stanice.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 2/2010
27
ABE_02_2010
20.7.2010
13:18
Stránka 28
AGROBIOENERGIA A.B.E.
Združenie pre poľnohospodársku biomasu, 900 41 Rovinka 325
Ponúka
• Poradenstvo v oblasti využívania poľnohospodárskej
biomasy na energetické účely.
• Vypracovanie štúdií využívania biomasy pre konkrétne
podmienky záujemcu.
• Návrh technického riešenia a zloženie technologickej
linky na energetické využívanie biomasy.
• Dodávky strojných a technologických zariadení.
• Vypracovanie projektov na čerpanie podporných
európskych a národných fondov.
• Školenie záujemcov o problematiku využívania
poľnohospodárskej biomasy na energetické účely.
Download

ABE 2/2010 - Agrobioenergia